Java編程實現(xiàn)基于用戶的協(xié)同過濾推薦算法代碼示例
協(xié)同過濾簡單來說是利用某興趣相投、擁有共同經(jīng)驗之群體的喜好來推薦用戶感興趣的信息,個人通過合作的機(jī)制給予信息相當(dāng)程度的回應(yīng)(如評分)并記錄下來以達(dá)到過濾的目的進(jìn)而幫助別人篩選信息,回應(yīng)不一定局限于特別感興趣的,特別不感興趣信息的紀(jì)錄也相當(dāng)重要。
協(xié)同過濾又可分為評比(rating)或者群體過濾(social filtering)協(xié)同過濾以其出色的速度和健壯性,在全球互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域炙手可熱
UserCF的核心思想即為根據(jù)用戶數(shù)據(jù)模擬向量相似度,我們根據(jù)這個相似度,來找出指定用戶的相似用戶,然后將相似用戶買過的而指定用戶沒有買的東西推薦給指定用戶,推薦度的計算也是結(jié)合了相似用戶與指定用戶的相似度累加。注意這里我們默認(rèn)是用戶的隱反饋行為,所以每一個物品的影響因子默認(rèn)為1。
package cn.csu.CFUtils;
import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Scanner;
import java.util.Set;
/**
* 基于用戶的協(xié)同過濾推薦算法實現(xiàn)
A a b d
B a c
C b e
D c d e
* @author Administrator
*
*/
public class UserCF {
public static void main(String[] args) {
/**
* 輸入用戶-->物品條目 一個用戶對應(yīng)多個物品
* 用戶ID 物品ID集合
* A a b d
* B a c
* C b e
* D c d e
*/
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("Input the total users number:");
//輸入用戶總量
int N = scanner.nextint();
int[][] sparseMatrix = new int[N][N];
//建立用戶稀疏矩陣,用于用戶相似度計算【相似度矩陣】
Map<String, Integer> userItemLength = new HashMap<>();
//存儲每一個用戶對應(yīng)的不同物品總數(shù) eg: A 3
Map<String, Set<String>> itemUserCollection = new HashMap<>();
//建立物品到用戶的倒排表 eg: a A B
Set<String> items = new HashSet<>();
//輔助存儲物品集合
Map<String, Integer> userID = new HashMap<>();
//輔助存儲每一個用戶的用戶ID映射
Map<Integer, String> idUser = new HashMap<>();
//輔助存儲每一個ID對應(yīng)的用戶映射
System.out.println("Input user--items maping infermation:<eg:A a b d>");
scanner.nextLine();
for (int i = 0; i < N ; i++){
//依次處理N個用戶 輸入數(shù)據(jù) 以空格間隔
String[] user_item = scanner.nextLine().split(" ");
int length = user_item.length;
userItemLength.put(user_item[0], length-1);
//eg: A 3
userID.put(user_item[0], i);
//用戶ID與稀疏矩陣建立對應(yīng)關(guān)系
idUser.put(i, user_item[0]);
//建立物品--用戶倒排表
for (int j = 1; j < length; j ++){
if(items.contains(user_item[j])){
//如果已經(jīng)包含對應(yīng)的物品--用戶映射,直接添加對應(yīng)的用戶
itemUserCollection.get(user_item[j]).add(user_item[0]);
} else{
//否則創(chuàng)建對應(yīng)物品--用戶集合映射
items.add(user_item[j]);
itemUserCollection.put(user_item[j], new HashSet<String>());
//創(chuàng)建物品--用戶倒排關(guān)系
itemUserCollection.get(user_item[j]).add(user_item[0]);
}
}
}
System.out.println(itemUserCollection.toString());
//計算相似度矩陣【稀疏】
Set<Entry<String, Set<String>>> entrySet = itemUserCollection.entrySet();
Iterator<Entry<String, Set<String>>> iterator = entrySet.iterator();
while(iterator.hasNext()){
Set<String> commonUsers = iterator.next().getValue();
for (String user_u : commonUsers) {
for (String user_v : commonUsers) {
if(user_u.equals(user_v)){
continue;
}
sparseMatrix[userID.get(user_u)][userID.get(user_v)] += 1;
//計算用戶u與用戶v都有正反饋的物品總數(shù)
}
}
}
System.out.println(userItemLength.toString());
System.out.println("Input the user for recommendation:<eg:A>");
String recommendUser = scanner.nextLine();
System.out.println(userID.get(recommendUser));
//計算用戶之間的相似度【余弦相似性】
int recommendUserId = userID.get(recommendUser);
for (int j = 0;j < sparseMatrix.length; j++) {
if(j != recommendUserId){
System.out.println(idUser.get(recommendUserId)+"--"+idUser.get(j)+"相似度:"+sparseMatrix[recommendUserId][j]/Math.sqrt(userItemLength.get(idUser.get(recommendUserId))*userItemLength.get(idUser.get(j))));
}
}
//計算指定用戶recommendUser的物品推薦度
for (String item: items){
//遍歷每一件物品
Set<String> users = itemUserCollection.get(item);
//得到購買當(dāng)前物品的所有用戶集合
if(!users.contains(recommendUser)){
//如果被推薦用戶沒有購買當(dāng)前物品,則進(jìn)行推薦度計算
double itemRecommendDegree = 0.0;
for (String user: users){
itemRecommendDegree += sparseMatrix[userID.get(recommendUser)][userID.get(user)]/Math.sqrt(userItemLength.get(recommendUser)*userItemLength.get(user));
//推薦度計算
}
System.out.println("The item "+item+" for "+recommendUser +"'s recommended degree:"+itemRecommendDegree);
}
}
scanner.close();
}
}
結(jié)果:
Input the total users number:
6
Input user--items maping infermation:<eg:A a b d>
aassdd
djshgjh
2415231424
dsjkj dklsjf ladkjsf
df8g78dfg78 8787
48787 sdfasd
{dklsjf=[dsjkj], sdfasd=[48787], 8787=[df8g78dfg78], ladkjsf=[dsjkj]}
{aassdd=0, df8g78dfg78=1, 48787=1, 2415231424=0, djshgjh=0, dsjkj=2}
Input the user for recommendation:<eg:A>
aassdd
0
aassdd--djshgjh相似度:NaN
aassdd--2415231424相似度:NaN
aassdd--dsjkj相似度:NaN
aassdd--df8g78dfg78相似度:NaN
aassdd--48787相似度:NaN
The item dklsjf for aassdd's recommended degree:NaN
The item sdfasd for aassdd's recommended degree:NaN
The item 8787 for aassdd's recommended degree:NaN
The item ladkjsf for aassdd's recommended degree:NaN
總結(jié)
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