基于springboot的电影售票及管理系统,推荐算法为基于用户的协同过滤算法,根据用户对影片的评分计算用户相似度。1,写出计算用户相似度的代码,使用皮尔逊相关系数,并对代码进行详细说明。2,写出算法代码及流程,作详细说明
时间: 2023-12-13 07:04:01 浏览: 173
1. 计算用户相似度的代码:
```java
public class UserSimilarity {
/**
* 计算用户之间的相似度
* @param user1 用户1
* @param user2 用户2
* @param ratings 用户对电影的评分
* @return 用户相似度
*/
public static double pearsonSimilarity(String user1, String user2, Map<String, Map<String, Double>> ratings) {
// 获取用户1和用户2均评价过的电影
Set<String> commonMovies = new HashSet<>(ratings.get(user1).keySet());
commonMovies.retainAll(ratings.get(user2).keySet());
// 如果两个用户没有共同评价的电影则相似度为0
if (commonMovies.size() == 0) {
return 0;
}
// 计算两个用户的电影评分的平均值
double avgRating1 = 0, avgRating2 = 0;
for (String movie : commonMovies) {
avgRating1 += ratings.get(user1).get(movie);
avgRating2 += ratings.get(user2).get(movie);
}
avgRating1 /= commonMovies.size();
avgRating2 /= commonMovies.size();
// 计算皮尔逊相关系数
double numerator = 0, denominator1 = 0, denominator2 = 0;
for (String movie : commonMovies) {
numerator += (ratings.get(user1).get(movie) - avgRating1) * (ratings.get(user2).get(movie) - avgRating2);
denominator1 += Math.pow(ratings.get(user1).get(movie) - avgRating1, 2);
denominator2 += Math.pow(ratings.get(user2).get(movie) - avgRating2, 2);
}
double denominator = Math.sqrt(denominator1) * Math.sqrt(denominator2);
if (denominator == 0) {
return 0;
}
return numerator / denominator;
}
}
```
上述代码中,使用了皮尔逊相关系数来计算用户之间的相似度。皮尔逊相关系数是一种常用的相似度度量方法,它可以衡量两个变量之间的线性相关程度,其值范围在-1到1之间,-1表示完全负相关,0表示不相关,1表示完全正相关。
在计算用户相似度时,首先找到两个用户均评价过的电影,计算这些电影的评分的平均值,然后根据公式计算皮尔逊相关系数。如果两个用户没有共同评价的电影,则相似度为0。
2. 基于用户的协同过滤算法代码及流程说明:
基于用户的协同过滤算法是一种常用的推荐算法,它的基本思想是通过计算用户之间的相似度,来预测用户对未评价过的电影的评分。算法流程如下:
1. 对于每个用户,计算其与其他所有用户的相似度。
2. 对于每个未评价过的电影,预测用户对该电影的评分。
3. 推荐评分最高的电影给用户。
下面是基于用户的协同过滤算法的代码实现:
```java
public class UserCF {
/**
* 基于用户的协同过滤算法
* @param user 用户
* @param ratings 用户对电影的评分
* @param N 推荐电影的数量
* @param K 相似用户的数量
* @return 推荐电影及其评分
*/
public static Map<String, Double> recommend(String user, Map<String, Map<String, Double>> ratings, int N, int K) {
// 计算用户之间的相似度
Map<String, Double> similarities = new HashMap<>();
for (String otherUser : ratings.keySet()) {
if (!otherUser.equals(user)) {
double similarity = UserSimilarity.pearsonSimilarity(user, otherUser, ratings);
similarities.put(otherUser, similarity);
}
}
// 找到相似度最高的K个用户
List<Map.Entry<String, Double>> sortedSimilarities = new ArrayList<>(similarities.entrySet());
Collections.sort(sortedSimilarities, new Comparator<Map.Entry<String, Double>>() {
@Override
public int compare(Map.Entry<String, Double> o1, Map.Entry<String, Double> o2) {
return o2.getValue().compareTo(o1.getValue());
}
});
List<String> topKUsers = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < K && i < sortedSimilarities.size(); i++) {
topKUsers.add(sortedSimilarities.get(i).getKey());
}
// 找到K个相似用户评价过但当前用户未评价的电影
Set<String> recommendedMovies = new HashSet<>();
for (String otherUser : topKUsers) {
for (String movie : ratings.get(otherUser).keySet()) {
if (!ratings.get(user).containsKey(movie)) {
recommendedMovies.add(movie);
}
}
}
// 对推荐电影进行评分预测
Map<String, Double> scores = new HashMap<>();
for (String movie : recommendedMovies) {
double numerator = 0, denominator = 0;
for (String otherUser : topKUsers) {
if (ratings.get(otherUser).containsKey(movie)) {
double similarity = similarities.get(otherUser);
double rating = ratings.get(otherUser).get(movie);
numerator += similarity * rating;
denominator += similarity;
}
}
if (denominator != 0) {
scores.put(movie, numerator / denominator);
}
}
// 找到评分最高的N个电影
List<Map.Entry<String, Double>> sortedScores = new ArrayList<>(scores.entrySet());
Collections.sort(sortedScores, new Comparator<Map.Entry<String, Double>>() {
@Override
public int compare(Map.Entry<String, Double> o1, Map.Entry<String, Double> o2) {
return o2.getValue().compareTo(o1.getValue());
}
});
Map<String, Double> recommendedMoviesWithScores = new LinkedHashMap<>();
for (int i = 0; i < N && i < sortedScores.size(); i++) {
recommendedMoviesWithScores.put(sortedScores.get(i).getKey(), sortedScores.get(i).getValue());
}
return recommendedMoviesWithScores;
}
}
```
上述代码中,首先计算当前用户与其他用户之间的相似度,找到相似度最高的K个用户。然后找到这K个相似用户评价过但当前用户未评价的电影,并对这些电影进行评分预测。最后找到评分最高的N个电影推荐给用户。
需要注意的是,在实际应用中,需要对用户相似度和电影评分进行加权处理,以提高推荐的准确性。
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