基于用户协同过滤算法流程

协同过滤算法(Collaborative Filtering, CF)是推荐系统中最常用的算法之一，其中基于用户的协同过滤算法(UserCF)是其一种常见的实现方式。下面是基于用户的协同过滤算法的流程：

1. 首先，我们需要收集用户的历史行为数据，例如用户对商品或者文章的评分、点赞、收藏等。

2. 然后，我们需要将数据转换成用户-物品的评分矩阵，其中用户为行，物品为列，评分为矩阵中的元素。

3. 接着，我们需要计算用户之间的相似度，通常采用余弦相似度或者皮尔逊相似度等计算方法。

4. 然后，我们根据用户之间的相似度来预测目标用户对物品的评分，通常采用加权平均等方法。

5. 最后，我们可以根据用户的预测评分来推荐物品，通常选择预测评分最高的物品作为推荐结果。

下面是一个基于用户的协同过滤算法的Python示例代码，该代码使用MovieLens数据集进行演示，其中包括用户对电影的评分数据：

import pandas as pd
import numpy as np
from sklearn.metrics.pairwise import cosine_similarity

# 读取数据集
df = pd.read_csv('ratings.csv')

# 构建用户-电影的评分矩阵
ratings_matrix = df.pivot_table(index='userId', columns='movieId', values='rating')

# 计算用户之间的相似度
user_similarity = cosine_similarity(ratings_matrix.fillna(0))

# 预测目标用户对电影的评分
def predict_rating(ratings_matrix, user_similarity, user_id, movie_id):
    similar_users = user_similarity[user_id-1]
    target_movie = ratings_matrix[movie_id]
    non_nan_indices = ~np.isnan(target_movie)
    if sum(non_nan_indices) == 0:
        prediction = np.nanmean(ratings_matrix[user_id])
    else:
        prediction = np.dot(similar_users, target_movie) / np.sum(similar_users[non_nan_indices])
    return prediction

# 推荐电影
def recommend_movies(ratings_matrix, user_similarity, user_id, n):
    # 找出目标用户没有评分的电影
    target_user = ratings_matrix.loc[user_id]
    unrated_movies = target_user[target_user.isnull()].index

    # 预测目标用户对电影的评分
    predictions = []
    for movie_id in unrated_movies:
        prediction = predict_rating(ratings_matrix, user_similarity, user_id, movie_id)
        predictions.append((movie_id, prediction))

    # 按照预测评分排序并返回前n个电影
    predictions = sorted(predictions, key=lambda x: x, reverse=True)
    recommended_movie_ids = [x for x in predictions[:n]]
    return recommended_movie_ids

# 推荐电影给用户1
recommend_movies(ratings_matrix, user_similarity, 1, 5)