We study the problem of constructing a decision tree that identifies an unknown hypothesis from a given ground set, under both average- and worst-case cost. The Optimal Decision Tree (ODT) problem has been extensively studied in the literature, and $\mathcal{O}(\log n)$-approximation guarantees are known for each criterion, including a simultaneous guarantee for both (here $n$ is the number of hypotheses) [ICML]. Although most of the existing algorithm use simple greedy strategies, their analyses rely on intricate arguments. Since ODT is a fundamental problem with wide-ranging applications, we are interested in developing algorithms that are both effective and easy to understand. We present a new greedy algorithm with a simplified analysis that simultaneously achieves approximation factors below $3.65\log_2 n$ for worst-case cost and $7.3\log_2 n$ for average-case cost. Our algorithm for the Optimal Decision Tree behaves greedily with respect to the hereby introduced Separating Subfamily problem which asks for the cheapest subfamily of tests which partitions the hypotheses into pieces of small enough size. We show that the Separating Subfamily can itself be reduced to an instance of the well-known Maximum Coverage problem. At the core of our approach lies exploiting properties of cutting a clique into small pieces, where edges represent pairs of hypotheses to be separated. In the spirit of simplicity, we also provide a new and straightforward application of ODT: an $\mathcal{O}(\log (k\cdot n))$-approximation for the Adaptive Set Cover problem, where $k$ is the number of possible realizations.


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决策树(Decision Tree)是在已知各种情况发生概率的基础上,通过构成决策树来求取净现值的期望值大于等于零的概率,评价项目风险,判断其可行性的决策分析方法,是直观运用概率分析的一种图解法。由于这种决策分支画成图形很像一棵树的枝干,故称决策树。在机器学习中,决策树是一个预测模型,他代表的是对象属性与对象值之间的一种映射关系。Entropy = 系统的凌乱程度,使用算法ID3, C4.5和C5.0生成树算法使用熵。这一度量是基于信息学理论中熵的概念。 决策树是一种树形结构,其中每个内部节点表示一个属性上的测试,每个分支代表一个测试输出,每个叶节点代表一种类别。 分类树(决策树)是一种十分常用的分类方法。他是一种监管学习,所谓监管学习就是给定一堆样本,每个样本都有一组属性和一个类别,这些类别是事先确定的,那么通过学习得到一个分类器,这个分类器能够对新出现的对象给出正确的分类。这样的机器学习就被称之为监督学习。

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