java实现经典的协同过滤算法 使用皮尔逊系数

好的，针对您的问题，以下是Java实现经典的协同过滤算法使用皮尔逊系数的步骤：

步骤1：加载数据集
首先，我们需要加载一个包含用户偏好数据的数据集。该数据集通常包含用户对物品的评分。例如，以下是一个包含用户对电影的评分数据集：

userId movieId rating
1 101 5.0
1 102 3.0
1 103 2.5
2 101 2.0
2 102 2.5
2 103 5.0
3 101 2.5
3 103 3.0
3 104 3.5

步骤2：计算用户之间的相似度
接下来，我们使用皮尔逊系数来计算用户之间的相似度。皮尔逊系数是一种衡量两个变量之间线性相关性的方法。在协同过滤中，我们使用皮尔逊系数来计算用户之间的相似度，从而推荐物品。以下是计算用户之间相似度的Java代码：

public static double pearsonCorrelationScore(Map<String, Map<String, Double>> data, String user1, String user2) {
Map<String, Double> user1Ratings = data.get(user1);
Map<String, Double> user2Ratings = data.get(user2);

double sum1 = 0, sum2 = 0, sum1Sq = 0, sum2Sq = 0, pSum = 0;
int n = 0;

for (String item : user1Ratings.keySet()) {
if (user2Ratings.containsKey(item)) {
n++;
double rating1 = user1Ratings.get(item);
double rating2 = user2Ratings.get(item);

sum1 += rating1;
sum2 += rating2;
sum1Sq += Math.pow(rating1, 2);
sum2Sq += Math.pow(rating2, 2);
pSum += rating1 * rating2;
}
}

if (n == 0) {
return 0;
}

double num = pSum - (sum1 * sum2 / n);
double den = Math.sqrt((sum1Sq - Math.pow(sum1, 2) / n) * (sum2Sq - Math.pow(sum2, 2) / n));

if (den == 0) {
return 0;
}

return num / den;
}

步骤3：寻找与当前用户最相似的用户
接下来，我们需要找到与当前用户最相似的用户。我们可以使用步骤2中的pearsonCorrelationScore函数来计算用户之间的相似度，并将它们作为键值对存储在一个Map中。以下是Java代码：

public static List<String> findSimilarUsers(Map<String, Map<String, Double>> data, String user) {
List<String> similarUsers = new ArrayList<>();
Map<String, Double> scores = new HashMap<>();

for (String otherUser : data.keySet()) {
if (!otherUser.equals(user)) {
double score = pearsonCorrelationScore(data, user, otherUser);
if (score > 0) {
scores.put(otherUser, score);
}
}
}

similarUsers.addAll(scores.keySet());
Collections.sort(similarUsers, (u1, u2) -> scores.get(u2).compareTo(scores.get(u1)));

return similarUsers;
}

步骤4：推荐物品给用户
最后，我们可以使用与当前用户最相似的用户的历史评分数据来推荐物品给用户。我们可以计算当前用户没有评分的物品的加权评分，并将它们按照评分从高到低排序，以便为用户提供推荐物品。以下是Java代码：

public static List<String> getRecommendations(Map<String, Map<String, Double>> data, String user) {
List<String> recommendations = new ArrayList<>();
Map<String, Double> scores = new HashMap<>();
Map<String, Double> totals = new HashMap<>();

for (String otherUser : findSimilarUsers(data, user)) {
Map<String, Double> otherUserRatings = data.get(otherUser);

for (String item : otherUserRatings.keySet()) {
if (!data.get(user).containsKey(item)) {
double score = pearsonCorrelationScore(data, user, otherUser) * otherUserRatings.get(item);
scores.put(item, scores.getOrDefault(item, 0.0) + score);
totals.put(item, totals.getOrDefault(item, 0.0) + pearsonCorrelationScore(data, user, otherUser));
}
}
}

for (String item : scores.keySet()) {
double score = scores.get(item);
double total = totals.get(item);
recommendations.add(item + ": " + (total > 0 ? score / total : 0));
}

Collections.sort(recommendations, (r1, r2) -> Double.compare(Double.parseDouble(r2.split(": ")[1]), Double.parseDouble(r1.split(": ")[1])));

return recommendations;
}

以上就是Java实现经典的协同过滤算法使用皮尔逊系数的步骤。希望对您有所帮助！