之前我们介绍了moviesLens数据集,数据集中主要有两个文件:
ratings数据
文件里面的内容包含了每一个用户对于每一部电影的评分。数据格式如下:
userId, movieId, rating, timestamp
userId: 每个用户的id
movieId: 每部电影的id
rating: 用户评分,是5星制,按半颗星的规模递增(0.5 stars - 5 stars)
timestamp: 自1970年1月1日零点后到用户提交评价的时间的秒数
数据排序的顺序按照userId,movieId排列的。
movies数据
文件里包含了一部电影的id和标题,以及该电影的类别。数据格式如下:
movieId, title, genres
movieId:每部电影的id
title:电影的标题
genres:电影的类别(详细分类见readme.txt)
本文,主要介绍如何通过该数据集实现UserCF算法。
1、数据处理
首先,我们定义我们数据的路径,并使用pandas读入:

这里我们按照4:1的比例将数据集进行拆分,同时打印出总的用户和电影数量、训练集中的用户和电影数量以及测试集中的用户和电影数量:

结果为:

所以,这里并不是所有的电影都被分到测试集合训练集中。接下来,我们得到用户-电影的评分矩阵,使用pandas的数据透视功能,同时,我们得到电影id和用户id与其对应索引的映射关系:

2、用户相似度计算
这里我们使用余弦相似度来计算用户之间的相似度关系:

随后,需要计算用户之间的相似度矩阵,对于用户相似度矩阵,这是一个对称矩阵,同时对角线的元素为0,所以我们只需要计算上三角矩阵的值即可:

接下来,我们要找到与每个用户最相近的K个用户,用这K个用户的喜好来对目标用户进行物品推荐,这里K=10,下面的代码用来计算与每个用户最相近的10个用户:

3、电影推荐
得到了每个用户对应的10个兴趣最相近的用户之后,我们根据下面的公式计算用户对每个没有观看过的电影的兴趣分:

这里,如果用户已经对电影打过分,那么兴趣值就是0,代码如下:

接下来,我们为每个用户推荐10部电影:

将推荐的结果转换为推荐列表之后,我们将推荐结果转换为二元组,这里要注意的是,我们一直使用的是索引,我们需要将索引的用户id和电影id转换为真正的用户id和电影id,这里我们前面定义的两个map就派上用场了:

最后一步,我们将推荐结果的电影id转换成对应的电影名,并打印结果:

结果如下:

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