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求协同过滤算法程序

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harveymao        

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  • TA的每日心情

    2014-12-6 00:46
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    [LV.6]常住居民II

    自我介绍
    数学建模的爱好者

    社区QQ达人

    群组第三届数模基础实训

    群组2014年地区赛数学建模

    群组数学建模培训课堂1

    跳转到指定楼层
    1#
    发表于 2014-7-18 23:21 |只看该作者 |正序浏览
    |招呼Ta 关注Ta
    本人在学校参加暑假培训,需要这个算法做题!求大神赐教,感激不尽; Z) a8 W6 a9 ?& k8 A+ s
    zan
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  • TA的每日心情
    开心
    2019-8-30 15:45
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    [LV.3]偶尔看看II

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    mea_lsc        

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  • TA的每日心情
    擦汗
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    [LV.7]常住居民III

    自我介绍
    数模新手

    社区QQ达人

    百年孤独 发表于 2014-7-19 09:22 3 {3 l. \5 ~& l* I
    # -*- coding=utf-8 -*-
    7 @7 s3 u& G' A8 {. }* R' r8 b- O
    import math

    ! [- I: v' ~1 g- {& r3 M这是什么语言的程序?- e" G! c! z( d0 I, J8 A' X
    回复

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  • TA的每日心情
    开心
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    [LV.9]以坛为家II

    社区QQ达人 元老勋章 发帖功臣 新人进步奖 优秀斑竹奖 金点子奖 原创写作奖 最具活力勋章 助人为乐奖 风雨历程奖

    群组2013年国赛赛前培训

    群组2014年地区赛数学建模

    群组数学中国第二期SAS培训

    群组物联网工程师考试

    群组2013年美赛优秀论文解

    # -*- coding=utf-8 -*-
      t+ ^; ]. k& A. _* \! c% ], w7 E0 @0 \) }( O. S  s7 S
    import math
    / g% v9 k/ T" Dimport sys
    / s' \6 @$ w& m$ y& R- Y6 Jfrom texttable import Texttable- S, X* c& ^( ~2 Z2 _
    6 F& K" J9 O: D' G  G
      S" `. F/ r- q; k! B* `8 H- G
    #
    + t( u. {/ n! [. V6 L+ n4 G' B#   使用 |A&B|/sqrt(|A || B |)计算余弦距离3 e2 |  \' |- r
    #" c5 g8 F. }* n: \, t  @
    #
    . M) M' Q0 ^) m4 ^/ d% R#
    : C" Q) K  d4 d" ^def calcCosDistSpe(user1,user2):
    8 j( R5 |0 @% ?4 A# h+ Z    avg_x=0.0
    - j7 V; @/ z( e! c3 g    avg_y=0.04 L, A, Y0 B! b' J5 h
        for key in user1:4 b* B2 t  M: g* L. w% T
            avg_x+=key[1]
    5 T7 _9 k1 }* z6 ?$ z    avg_x=avg_x/len(user1)
    ! ]$ |9 e  _+ t   
    : g/ ~( \5 v) U8 o% P4 `2 L3 `    for key in user2:8 E8 J/ s/ |  G
            avg_y+=key[1]
    ( L9 T- X5 f5 |4 S! q. P    avg_y=avg_y/len(user2)
    3 W! f# U/ k+ R    * ~$ d: |' G  a, T/ ^
        u1_u2=0.0
    0 g9 \/ u* D) ^( Q0 A1 b    for key1 in user1:8 w1 d# D6 G/ _) ^3 _' `
            for key2 in user2:+ X% q* a3 h& e0 `" B3 O7 i6 H$ X
                if key1[1] > avg_x and key2[1]>avg_y and key1[0]==key2[0]:1 x6 |7 m; R: S5 E/ A0 B
                    u1_u2+=12 ]) o/ F0 s# [; i& P7 r9 e, t  w
        u1u2=len(user1)*len(user2)*1.0! Q: G  Y7 x; m8 d9 g
        sx_sy=u1_u2/math.sqrt(u1u2)
    7 J( k6 H/ L$ o, Q    return sx_sy
    6 m& R! [/ Q( ~7 n7 Y
    ) F* V- t! C9 P( a0 y; H6 d% s& e8 X, V6 H
    #
    * E* [+ p* |' J5 p5 X, C#   计算余弦距离
      _! A. A/ W4 S$ z#8 z+ |+ h9 e+ Y5 `- r5 p
    #7 r  C( T' L' s; \- x, u
    def calcCosDist(user1,user2):8 q" O( {! q; a$ e
        sum_x=0.0
    - ]" t, h$ _9 {( u  Z8 |5 V    sum_y=0.0
    ) L' H+ r# N- T& j$ `5 `6 {    sum_xy=0.0
    ( m$ A, F! N8 ^5 c' ?9 Q: [    for key1 in user1:$ A6 G5 _8 B$ x- c1 x. M
            for key2 in user2:
    2 V+ Y# ^3 }% u! p            if key1[0]==key2[0] :
    6 o) \8 U5 f7 u1 p! h* K                sum_xy+=key1[1]*key2[1]% j: Q4 F- O" n/ y+ `) E' Q! i
                    sum_y+=key2[1]*key2[1]
      `: Q( v( F2 M; p& Q& w0 k7 @- W                sum_x+=key1[1]*key1[1]8 n$ s. u  W! I6 i/ i5 W5 {
       
      Y" m8 `" k. r+ m' W. K    if sum_xy == 0.0 :/ l5 z" m' V: X7 }- t
            return 0
    9 i( s0 E0 W& T7 n    sx_sy=math.sqrt(sum_x*sum_y) 0 C; v$ E# A6 T) E! ~
        return sum_xy/sx_sy
    * _) H9 o# b/ a$ b, ]4 E( k" j/ h- a' Y9 b
    . n) E) u& \/ u- a" f- Y! I7 W3 _
    #9 ]4 b% [5 h% F+ ~
    #
    ! g% d+ q* }1 m- E/ }$ |& u#   相似余弦距离( X& h+ M  s3 q
    #& A' h8 s+ B- |$ |# j
    #  S3 l5 {+ g9 Y( z
    #
    7 _7 w/ s8 D' k7 e2 j/ [/ Qdef calcSimlaryCosDist(user1,user2):; ^+ h1 H9 v! L
        sum_x=0.0
    3 v5 E# \9 Z0 h: [    sum_y=0.0
    - h7 t. @9 G2 o" F8 T) G! G    sum_xy=0.0
    ) z* M# L3 j# e4 F% ]2 W    avg_x=0.09 p2 L" X. E! y  ~5 _3 [
        avg_y=0.0
    % |* L7 i3 R, N9 W# M- X5 a; ?    for key in user1:1 w, J9 z  R9 }) U, X% h
            avg_x+=key[1]( u0 _2 ~3 s1 Q% c
        avg_x=avg_x/len(user1)" k# A+ W7 o0 ^
       
    3 T* p0 v: u, \, I    for key in user2:
    : G, _- u. D3 @8 }: ]        avg_y+=key[1]
    & ?7 `" S. ?  W, @- U5 h    avg_y=avg_y/len(user2)
    " M4 m9 m  y! y: O/ n& _6 ]! ?; A   
    1 D; b1 v9 h# O2 ?, g2 J    for key1 in user1:
    & A5 A2 C5 \: ^# V        for key2 in user2:
    0 Q$ ?+ p+ g8 d( g) e' n            if key1[0]==key2[0] :
    9 C0 z( F2 b# u' Y" g% Q                sum_xy+=(key1[1]-avg_x)*(key2[1]-avg_y)
    5 ^! q5 r" v' B, b                sum_y+=(key2[1]-avg_y)*(key2[1]-avg_y)
    # K; w1 m  {, x* i& h  o        sum_x+=(key1[1]-avg_x)*(key1[1]-avg_x)
    ' q9 P; X: a: G' K   
    9 B5 J% B4 l+ D+ R- ~    if sum_xy == 0.0 :
    7 a& _( e' l* U2 n/ F4 C        return 0
    + @( x! F$ w, ~    sx_sy=math.sqrt(sum_x*sum_y)
      ^1 v# [7 b2 j- y7 d, ]/ T    return sum_xy/sx_sy9 q* y; O6 H  x2 T
       
    + O! a; C0 m+ p: o# P! Q/ S; y" V# ]% y
    #! ^6 u& T! h5 x/ r* O& S+ m( f0 ^2 i) W
    #   读取文件
    5 O8 s- R, T7 e& b! S#
    6 Z% L0 e& ?4 O' I7 y5 z#/ X6 q5 K# P7 n8 _% v. j* p
    def readFile(file_name):5 Z' F7 ?0 g6 ^0 n# L4 V6 Y
        contents_lines=[]
    - S* A" _" Z8 o& y6 \+ V. z1 f, z* g    f=open(file_name,"r")3 |) r/ L. s* U2 o! x! g- g
        contents_lines=f.readlines()" g, w" B3 o$ ~+ p' l2 C7 Y
        f.close()
    4 w9 ~. c! e; i; A% F& q; \    return contents_lines& f* I# p8 W0 F4 Q

    2 {( |, I2 \, N8 k5 ?* H: P5 L
    , m* ?# w0 G2 h8 V6 }
    + m; w; D2 L& k$ {8 k( l  N#; J- v+ C8 a$ [" m. f5 V, s( D: i! d
    #   解压rating信息,格式:用户id\t硬盘id\t用户rating\t时间
    5 P  F) ^. X7 f: u4 R#   输入:数据集合9 H, A4 G3 K4 Q+ |8 K+ I) Y
    #   输出:已经解压的排名信息
    % Y: t$ [' ~4 x6 V$ h9 H# O5 }/ I+ ?#( R% ?3 z7 U8 v" \1 _6 ]0 i
    def getRatingInformation(ratings):
    ! q' M9 H3 T+ i    rates=[]
    7 i9 @0 L  V( r$ j6 C' Q5 t: e    for line in ratings:1 H- h. ?  [- x" Z7 b
            rate=line.split("\t")4 J; V2 ~. w8 G: U+ m# s
            rates.append([int(rate[0]),int(rate[1]),int(rate[2])])6 J( q, d/ S+ d2 l' o7 U
        return rates; L$ }/ \4 y& U/ x+ V

      ?8 f2 u% x* w* g) ^3 E" G$ t$ H
    5 h- P, ]0 o- A. O; c+ z' P( R8 T#
    $ r* Q8 d8 ]' d5 p& Z* B#   生成用户评分的数据结构1 @7 W5 y& o# l
    #   5 S- ?8 {( h+ \* B& ?/ U5 C4 `
    #   输入:所以数据 [[2,1,5],[2,4,2]...]7 Q9 w# ]: s. t7 {: s: c5 ]( ~) I
    #   输出:1.用户打分字典 2.电影字典$ i$ `; V! M! L' E( g
    #   使用字典,key是用户id,value是用户对电影的评价,, a2 D# ?! P8 z) G) J6 E
    #   rate_dic[2]=[(1,5),(4,2)].... 表示用户2对电影1的评分是5,对电影4的评分是2
    * e; E# E# P. @% ^+ w#) T: c% R: O. J+ W7 P$ U0 |
    def createUserRankDic(rates):
    - R# ]! \. L; c0 }4 h    user_rate_dic={}4 v, H  h  y0 d) \+ [* V
        item_to_user={}$ T; D3 _5 c5 W" q
        for i in rates:* C* `. E! N: B# F0 |
            user_rank=(i[1],i[2])
    5 b" c6 Y# V% B' b. ^! n        if i[0] in user_rate_dic:
    ' E9 a& H7 A8 K            user_rate_dic[i[0]].append(user_rank)
    + D  F" f' Q0 x! Y" l        else:
    3 q9 f9 {7 D* @* r5 m) U            user_rate_dic[i[0]]=[user_rank]  y$ E& S6 I  y* X# H
                " h% K4 H9 L' E
            if i[1] in item_to_user:
    % Z0 U1 E/ Q: t8 W            item_to_user[i[1]].append(i[0])
    ( k' A. u' M( A: U6 t        else:" k* M2 E1 F  R* w2 H1 l! n
                item_to_user[i[1]]=[i[0]]
    3 g5 P! K& j7 U4 ]$ y7 I            
    7 j: \" R6 s  g6 s    return user_rate_dic,item_to_user/ @0 {5 B1 y. i& X
    . H! N* j" X3 c1 k5 {4 f& X. P

    $ u6 x0 C* ]- `4 }#
    $ W1 D% P+ c# H' n5 a3 X) F#   计算与指定用户最相近的邻居
    % V0 f! U/ `/ @9 e, o( `#   输入:指定用户ID,所以用户数据,所以物品数据
    6 i: j% R3 o2 ?#   输出:与指定用户最相邻的邻居列表
    8 Y: z0 u/ Q7 x4 f- f7 B: \#% d" Z0 O/ I$ c4 `8 b  Z2 z+ r
    def calcNearestNeighbor(userid,users_dic,item_dic):
    & _; G, v6 w/ R$ v    neighbors=[], Z# u  ^+ k  a8 `9 G8 v
        #neighbors.append(userid)
    - ^/ ^" s3 a* y+ V  m. L( G    for item in users_dic[userid]:
    9 o* v7 C4 R+ H; M        for neighbor in item_dic[item[0]]:9 \! E& [8 E! r  d
                if neighbor != userid and neighbor not in neighbors:
    8 {' n0 s( C6 x+ T0 b$ U7 j                neighbors.append(neighbor)
    ! ^( V$ J  Z0 o9 y& X      ' o4 _! J2 P3 L0 a
        neighbors_dist=[]3 B9 ]* G' l% [4 X( x
        for neighbor in neighbors:
    4 k" D; P6 X6 O& U: P: T        dist=calcSimlaryCosDist(users_dic[userid],users_dic[neighbor])  #calcSimlaryCosDist  calcCosDist calcCosDistSpe. x0 @4 }; B: ~+ }3 n* S/ b2 r; Q
            neighbors_dist.append([dist,neighbor])* Q4 ?* f5 n& z$ g: z
        neighbors_dist.sort(reverse=True)) P' p9 @9 }/ Z5 I5 a0 a
        #print neighbors_dist
      v  k5 N' Q; C    return  neighbors_dist
    . D$ l; w/ n; |3 f1 S' ~3 K+ p' j. ^; X- t: i( ]! n* ?- ^8 \

    3 f4 v$ A3 r- F  w#$ S3 ]' C( Z: R0 y5 ^# P
    #   使用UserFC进行推荐
    7 n* }8 F% }' v' {: |" W#   输入:文件名,用户ID,邻居数量
    5 B( t% q  A# y; R#   输出:推荐的电影ID,输入用户的电影列表,电影对应用户的反序表,邻居列表  w5 }7 `* T  I* b- Q+ H
    #
    6 O5 Z/ b2 Z: I6 S! E2 J, Udef recommendByUserFC(file_name,userid,k=5):
    0 J1 F" m. D: i7 S0 {0 R, ~   
    $ E1 ~: A9 Y, }( u& n, U* G    #读取文件数据: r3 L. P& M* g" F' c# Q8 b3 Z
        test_contents=readFile(file_name)
    * j+ o1 Q/ J0 M1 \$ C/ t& K   
    - l0 I/ F1 x) c3 z4 W8 E- p    #文件数据格式化成二维数组 List[[用户id,电影id,电影评分]...] $ k. U6 e# V9 L7 l
        test_rates=getRatingInformation(test_contents)
    7 X/ a: |% v! q: D9 ~    ' t" p4 l1 p& z/ o$ D5 x9 M; g
        #格式化成字典数据
    / r! D3 h( r6 ?# ?. o    #    1.用户字典:dic[用户id]=[(电影id,电影评分)...]9 i$ j  h) ~& g" ~2 q# c& G
        #    2.电影字典:dic[电影id]=[用户id1,用户id2...]
    . @* ?9 a2 B- w! X& k% u# q7 H    test_dic,test_item_to_user=createUserRankDic(test_rates)3 j; ~6 L; y8 V
        ( B5 V* B$ N  `) F, o
        #寻找邻居2 M7 c/ O1 X6 I+ ]7 f) C
        neighbors=calcNearestNeighbor(userid,test_dic,test_item_to_user)[:k]
    1 T# c; u) J- A" z        
    - a; d2 C9 O8 {0 P! X- s' E    recommend_dic={}6 v* t  h3 `1 L5 k0 M
        for neighbor in neighbors:1 O# y9 ?8 y5 H& Y
            neighbor_user_id=neighbor[1]
    ) z1 e) T' H) @8 u        movies=test_dic[neighbor_user_id]
    1 z1 m* S& @8 g1 i        for movie in movies:0 `% @4 ], m: H- X
                #print movie+ x7 L; x' M0 ]- C, t7 [; I
                if movie[0] not in recommend_dic:
    ( Y+ U) L# {# s  d, g& J7 i2 O, P                recommend_dic[movie[0]]=neighbor[0]* d) G/ q) P7 U4 ^/ ^% w1 L9 s
                else:
    ! R8 [# _8 I- K5 R2 j5 @' c                recommend_dic[movie[0]]+=neighbor[0]
    ; N4 d$ @7 p! Z* n$ u9 h8 f% }    #print len(recommend_dic)4 H1 M0 U/ Q1 S9 k: o
       
    5 I! }' R- g% ~    #建立推荐列表' U& U* S' p; `( z
        recommend_list=[]
    : M$ B6 f- a0 x7 Q/ ^6 r7 M7 Y    for key in recommend_dic:
    " [* X" r+ L# \3 x        #print key7 `2 z% ]! V7 K. X  v3 ]! q
            recommend_list.append([recommend_dic[key],key])
    + D) I! T# w) I+ {: n6 U9 S   
    * U( ?) X0 o- }' ~4 t) f- Z" c   
    4 t# f! f& c- Y  f! h    recommend_list.sort(reverse=True)4 f# p0 M6 C- e4 s# x! V1 E4 k
        #print recommend_list' x6 W: p  Q) ?; O. H
        user_movies = [ i[0] for i in test_dic[userid]]
    : n" l6 F7 @' X2 c, G1 f8 p0 x' _
        return [i[1] for i in recommend_list],user_movies,test_item_to_user,neighbors
    + q2 V- J+ ~9 ]$ k7 P    & X5 F; y; ^: D. @
        2 U8 n. S' d5 @* v  W0 W0 o; b  h9 ?
    ( q. p2 Y8 U+ m7 U7 [
    #5 ?9 ?! d2 r4 o
    #* l( @. i" M% D7 q% b! x/ P9 z( U" M; n
    #   获取电影的列表" e; y7 S* _5 n" c2 U  h
    #
    / t/ W+ D/ x9 T. H$ z3 k) Z) ]#
    6 Z  V% b. B  F8 `& l#
    ( r' h, Y! r* K0 d3 K' D) }; [$ }def getMoviesList(file_name):1 f. \6 ]5 c, o6 ]! m0 ~; }" I
        #print sys.getdefaultencoding()
    ( \; X* j( l& L+ n4 \    movies_contents=readFile(file_name)
    6 n+ C( ]3 J- o6 p5 g5 [    movies_info={}! _  X  I* w& \0 t: [
        for movie in movies_contents:5 ~- r9 A6 E, j+ c
            movie_info=movie.split("|"): P/ F2 C! V: N" t8 }
            movies_info[int(movie_info[0])]=movie_info[1:]
    + v, j; E' l, B$ `0 E    return movies_info
    ) m& ]7 ~7 U+ K9 [) ~   
      l: t- n. i6 g: Y% x2 H1 z    % S& D2 Q. O, G9 r: v+ F/ I" ^
       
    - J- X5 ~, `' }#主程序2 K+ @. y6 w) A$ W) T
    #输入 : 测试数据集合
      @+ p: C3 O1 @6 Oif __name__ == '__main__':4 P9 y, M+ [/ O: ~) w! M! m* Z) q
        reload(sys)4 }6 ?; ]& H" @, D6 i' ?  E, _
        sys.setdefaultencoding('utf-8')
    9 l( V6 m7 w2 H! e4 m6 Z5 \7 b    movies=getMoviesList("/Users/wuyinghao/Downloads/ml-100k/u.item")
    , b- H2 c. q8 j2 C    recommend_list,user_movie,items_movie,neighbors=recommendByUserFC("/Users/wuyinghao/Downloads/ml-100k/u.data",179,80)3 p% r1 _0 l( c2 L! f6 @
        neighbors_id=[ i[1] for i in neighbors]
    ' S4 l6 L2 @7 V; E3 @6 Z9 d' c' d    table = Texttable()
    9 Z2 E& Z( e. `) p    table.set_deco(Texttable.HEADER)
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