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 18:04:01 浏览: 121
好的,我来回答你的问题。
1. 计算用户相似度的代码:
```java
public class UserSimilarity {
/**
* 计算皮尔逊相关系数,返回用户之间的相似度
* @param user1 用户1
* @param user2 用户2
* @return 相似度
*/
public double pearsonSimilarity(User user1, User user2) {
Map<Integer, Double> user1Rating = user1.getRating();
Map<Integer, Double> user2Rating = user2.getRating();
// 计算分子
double sum1 = 0.0, sum2 = 0.0, sum1Sq = 0.0, sum2Sq = 0.0, pSum = 0.0;
int n = 0;
for (Map.Entry<Integer, Double> entry : user1Rating.entrySet()) {
Integer itemId = entry.getKey();
Double user1Score = entry.getValue();
if (user2Rating.containsKey(itemId)) {
Double user2Score = user2Rating.get(itemId);
sum1 += user1Score;
sum2 += user2Score;
sum1Sq += Math.pow(user1Score, 2);
sum2Sq += Math.pow(user2Score, 2);
pSum += user1Score * user2Score;
n++;
}
}
// 计算相关系数
if (n == 0) {
return 0.0;
}
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 0.0;
}
return num / den;
}
}
```
代码中的 `User` 类是一个表示用户的类,其中 `getRating()` 方法返回一个 `Map<Integer, Double>` 类型的对象,表示用户对每个电影的评分。`pearsonSimilarity()` 方法计算两个用户之间的皮尔逊相关系数,返回用户之间的相似度。
2. 算法代码及流程:
基于用户的协同过滤算法的流程如下:
1. 计算用户之间的相似度
对于每个用户,计算它与其他用户之间的相似度。可以使用皮尔逊相关系数等指标来计算相似度。
2. 找到与目标用户最相似的 k 个用户
对于目标用户,找到与它相似度最高的 k 个用户。
3. 根据这 k 个用户的评分预测目标用户对未评分电影的评分
对于目标用户没有评分过的电影,根据与它相似度最高的 k 个用户的评分,预测目标用户对这些电影的评分。
下面是算法的代码实现:
```java
public class UserBasedCF {
private int k; // 选取相似用户的个数
private List<User> userList; // 所有用户列表
private UserSimilarity userSimilarity; // 计算用户相似度的类
public UserBasedCF(int k, List<User> userList, UserSimilarity userSimilarity) {
this.k = k;
this.userList = userList;
this.userSimilarity = userSimilarity;
}
/**
* 根据用户评分预测目标用户对电影的评分
* @param targetUser 目标用户
* @param itemId 电影ID
* @return 预测评分
*/
public double predict(User targetUser, int itemId) {
// 找到与目标用户最相似的 k 个用户
List<User> similarUsers = findSimilarUsers(targetUser, k);
// 计算预测评分
double sum = 0.0;
double weightSum = 0.0;
for (User user : similarUsers) {
Map<Integer, Double> rating = user.getRating();
if (rating.containsKey(itemId)) {
double similarity = userSimilarity.pearsonSimilarity(targetUser, user);
sum += similarity * rating.get(itemId);
weightSum += similarity;
}
}
if (weightSum == 0) {
return 0.0;
}
return sum / weightSum;
}
/**
* 找到与目标用户最相似的 k 个用户
* @param targetUser 目标用户
* @param k 相似用户个数
* @return 相似用户列表
*/
private List<User> findSimilarUsers(User targetUser, int k) {
List<User> similarUsers = new ArrayList<>();
for (User user : userList) {
if (user.getUserId() != targetUser.getUserId()) {
double similarity = userSimilarity.pearsonSimilarity(targetUser, user);
user.setSimilarity(similarity);
similarUsers.add(user);
}
}
Collections.sort(similarUsers, (o1, o2) -> Double.compare(o2.getSimilarity(), o1.getSimilarity()));
if (similarUsers.size() > k) {
similarUsers = similarUsers.subList(0, k);
}
return similarUsers;
}
}
```
算法的实现分为两个步骤:
1. 根据用户评分预测目标用户对电影的评分
`predict()` 方法根据目标用户的评分,预测目标用户对某个电影的评分。首先,找到与目标用户最相似的 k 个用户,然后根据这些用户对该电影的评分,计算目标用户对该电影的预测评分。
2. 找到与目标用户最相似的 k 个用户
`findSimilarUsers()` 方法找到与目标用户最相似的 k 个用户。首先,计算目标用户与每个用户之间的相似度,然后按照相似度从高到低排序,选取相似度最高的 k 个用户。在排序过程中,将每个用户的相似度保存在 `User` 对象中,以便后续使用。
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