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基于Java Web的用户协同过滤算法示例!过滤算法示例分析

豆ok 69

前言:

现时兄弟们对“java代码协同过滤算法”大体比较关切,看官们都需要了解一些“java代码协同过滤算法”的相关内容。那么小编也在网上汇集了一些关于“java代码协同过滤算法””的相关文章,希望你们能喜欢,小伙伴们一起来了解一下吧!

基于Java Web的用户协同过滤算法示例,用于给用户推荐他们可能感兴趣的物品。算法首先建立用户-物品评分矩阵,然后使用余弦相似度计算用户之间的相似度,从相似的用户中选择k个邻居进行推荐。在预测评分时,使用加权平均法,其中权重为相似度。使用优先队列存储推荐物品,并根据评分排序,返回一个推荐列表。实际情况中还需要对推荐列表进行去重和排序等处理。

Java Web上实现用户协同过滤算法可以通过以下步骤实现:

1、数据预处理:从数据库或其他数据源中获取数据,将其转换为用户-物品评分矩阵的形式。

2、计算相似度:计算用户之间的相似度,可以使用余弦相似度或皮尔逊相关系数等方法。

3、生成推荐列表:根据用户的历史行为和相似用户的行为,生成推荐列表。

4、评估推荐效果:使用评估指标,如准确率、召回率和覆盖率等,评估推荐效果。

下面是一份基于Java的用户协同过滤算法示例代码:

import java.util.*;

public class UserBasedCF {

private Map<Integer, Map<Integer, Double>> userItemRatingMatrix;

private Map<Integer, Set<Integer>> userItemSet;

private Map<Integer, Set<Integer>> itemUserSet;

private Map<Integer, Map<Integer, Double>> similarityMatrix;

private int k;

public UserBasedCF(Map<Integer, Map<Integer, Double>> userItemRatingMatrix, int k) {

this.userItemRatingMatrix = userItemRatingMatrix;

this.k = k;

this.userItemSet = new HashMap<>();

this.itemUserSet = new HashMap<>();

for (int userId : userItemRatingMatrix.keySet()) {

Set<Integer> itemSet = userItemRatingMatrix.get(userId).keySet();

userItemSet.put(userId, itemSet);

for (int itemId : itemSet) {

if (!itemUserSet.containsKey(itemId)) {

itemUserSet.put(itemId, new HashSet<>());

}

itemUserSet.get(itemId).add(userId);

}

}

similarityMatrix = calculateSimilarityMatrix();

}

private Map<Integer, Map<Integer, Double>> calculateSimilarityMatrix() {

Map<Integer, Map<Integer, Double>> similarityMatrix = new HashMap<>();

for (int u1 : userItemRatingMatrix.keySet()) {

for (int u2 : userItemRatingMatrix.keySet()) {

if (u1 == u2) {

continue;

}

double sim = cosineSimilarity(u1, u2);

if (sim > 0) {

if (!similarityMatrix.containsKey(u1)) {

similarityMatrix.put(u1, new HashMap<>());

}

similarityMatrix.get(u1).put(u2, sim);

}

}

}

return similarityMatrix;

}

private double cosineSimilarity(int u1, int u2) {

Set<Integer> commonItems = new HashSet<>(userItemSet.get(u1));

commonItems.retainAll(userItemSet.get(u2));

if (commonItems.isEmpty()) {

return 0;

}

double dotProduct = 0;

double norm1 = 0;

double norm2 = 0;

for (int itemId : commonItems) {

double rating1 = userItemRatingMatrix.get(u1).get(itemId);

double rating2 = userItemRatingMatrix.get(u2).get(itemId);

dotProduct += rating1 * rating2;

norm1 += rating1 * rating1;

norm2 += rating2 * rating2;

}

return dotProduct / (Math.sqrt(norm1) * Math.sqrt(norm2));

}

public List<Integer> recommend(int userId, int

public List<Integer> recommend(int userId, int n) {

PriorityQueue<ItemScore> pq = new PriorityQueue<>(k, new Comparator<ItemScore>() {

@Override

public int compare(ItemScore o1, ItemScore o2) {

return Double.compare(o2.score, o1.score);

}

});

for (int itemId : itemUserSet.keySet()) {

if (userItemSet.get(userId).contains(itemId)) {

continue;

}

double score = predictRating(userId, itemId);

if (score > 0) {

pq.offer(new ItemScore(itemId, score));

}

if (pq.size() > k) {

pq.poll();

}

}

List<Integer> recommendationList = new ArrayList<>(n);

while (!pq.isEmpty()) {

recommendationList.add(pq.poll().itemId);

}

return recommendationList;

}

private double predictRating(int userId, int itemId) {

double numerator = 0;

double denominator = 0;

if (!itemUserSet.containsKey(itemId)) {

return 0;

}

for (int neighborId : similarityMatrix.get(userId).keySet()) {

if (!userItemRatingMatrix.get(neighborId).containsKey(itemId)) {

continue;

}

double similarity = similarityMatrix.get(userId).get(neighborId);

double rating = userItemRatingMatrix.get(neighborId).get(itemId);

numerator += similarity * rating;

denominator += Math.abs(similarity);

}

if (denominator == 0) {

return 0;

}

return numerator / denominator;

}

private static class ItemScore {

int itemId;

double score;

public ItemScore(int itemId, double score) {

this.itemId = itemId;

this.score = score;

}

}

UserBasedCF类的构造函数需要传入一个用户-物品评分矩阵以及k值,表示在相似用户中选择k个邻居进行推荐。

recommend()方法接受一个用户ID和需要推荐的物品数量n作为参数,并返回一个推荐列表。

predictRating()方法预测给定用户对给定物品的评分。

这份示例代码使用余弦相似度计算用户之间的相似度,使用优先队列存储推荐物品,并根据评分排序。在预测评分时,使用加权平均法,其中权重为相似度。

以上是一个简单的基于Java Web的用户协同过滤算法示例。需要注意的是,实际情况中还需要对推荐列表进行去重和排序等处理。

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