基于python计算物品之间的相似度矩阵

计算物品之间的相似度矩阵

例如现在有A、B、C、D四个用户，分别对a、b、c、d、e五个物品表达了自己喜好程度（通过评分高低来表现自己的偏好程度高低），计算物品之间的相似度矩阵

算法

1、建立用户物品倒排表

A a b d
B a c e
C b e
D b d e

2、构建同现矩阵

同现矩阵表示同时喜欢两个物品的用户数，根据用户物品倒排表计算出来

3、统计每个物品有行为的用户数

4、计算物品之间的相似度，得到物品之间的相似度矩阵

分母 是喜欢物品i的用户数；
分子 是同时喜欢物品i和物品j的用户数。

参考代码：

class ItemCF:
    def __init__(self):
        self.user_score_dict = self.initUserScore()
        self.items_sim = self.ItemSimilarity()
    # 初始化用户评分数据
    def initUserScore(self):
        user_score_dict = {
            "A": {"a": 3.0, "b": 4.0, "c": 0.0, "d": 3.5, "e": 0.0},
            "B": {"a": 4.0, "b": 0.0, "c": 4.5, "d": 0.0, "e": 3.5},
            "C": {"a": 0.0, "b": 3.5, "c": 0.0, "d": 0.0, "e": 3.0},
            "D": {"a": 0.0, "b": 4.0, "c": 0.0, "d": 3.5, "e": 3.0},
        }
        return user_score_dict

    #  计算item之间的相似度
    def ItemSimilarity(self):
        itemSim = dict()
        # 得到每个物品有多少用户产生过行为
        item_user_count = dict()
        # 同现矩阵
        count = dict()
        for user, item in self.user_score_dict.items():
            for i in item.keys():
                item_user_count.setdefault(i, 0)
                if self.user_score_dict[user][i] > 0.0:
                    item_user_count[i] += 1
                for j in item.keys():
                    count.setdefault(i, {}).setdefault(j, 0)
                    if (
                        self.user_score_dict[user][i] > 0.0
                        and self.user_score_dict[user][j] > 0.0
                        and i != j
                    ):
                        count[i][j] += 1
         # 共现矩阵 -> 相似度矩阵
        for i, related_items in count.items():
            itemSim.setdefault(i, dict())
            for j, cuv in related_items.items():
                itemSim[i].setdefault(j, 0)
                itemSim[i][j] = cuv / item_user_count[i]
        return itemSim

if __name__ == "__main__":
    m=ItemCF()
print(m.ItemSimilarity())

运行结果：

本文参考项亮的《推荐系统实践》中基于用户的协同过滤算法内容