C++实现基于用户的协同过滤大数据电影推荐系统

r囧r小猫 2024-04-01 13:21 52阅读 0赞

《大数据计算及应用》  
【推荐系统】实验报告  
目录  
《大数据计算及应用》 1  
【推荐系统】实验报告 1  
【实验相关统计信息】 1  
（1）统计用户数量：19835。 1  
【实验原理】 2  
1、 找到与目标用户A相似的用户群体 2  
【关键部分代码解析】 6  
（1） 前期准备 6  
（2） 读取数据 6  
（4） 将Data矩阵的数据转成Pearson系数矩阵 8  
（5） 求用户A和用户B的Pearson相似度 8  
（6） 最后产品得分中的bxi的值 9  
（7） 最后产品得分中的rxi的值 11  
（8） 预测目标用户对目标电影的终极打分 12  
（10） Main()函数中一些必须执行的步骤 14  
【结果分析】 15  
（1） 本实验最终测试RMSE结果约为23。 15

【实验相关统计信息】  
（1）统计用户数量：19835。  
（2）统计所有产品的得分平均值：49.545。  
（3）统计每个用户看过的电影数目，在读取数据时将其存入数组int MovieNum\[19835\];中。  
（4）统计计算Pearson系数需要的数据，存在Pearson矩阵中。  
【实验原理】  
核心算法：基于用户的协同过滤

如果已知用户A喜欢《蜘蛛侠》、《奇异博士》、《美国队长》、《绿巨人》等漫威超级英雄系列电影，另外用户B也都喜欢这些电影，此外B还喜欢《钢铁侠》，则A很有可能也喜欢《钢铁侠》，故我们可以预测用户A对于《钢铁侠》的打分会较高。

//读取数据到Data矩阵
    void load()
    {
        
    	//打开train.txt
    	ifstream infile1;
    	infile1.open("train.txt");
    	assert(infile1.is_open());   //若失败,则输出错误消息,并终止程序运行 
    
    	 //向data效用矩阵内存数据
    	string s; //存放读取行数据
    	string blank = " ";
    	string line = "|";
    	int UserID = -1; //已知数据集中user递增，这里可以直接先赋值为-1
    
    	int NumOfMovie = 0; //目前的用户所看过的电影数目
    	int clock = 0;
    
    	while (getline(infile1, s))//逐行读取数据
    	{
        
    		int LocLine = s.find(line); //查找该行中"|"所在位置
    		if (s == "")
    			break;
    
    		if (LocLine != -1) //"|"存在，新的用户，读取他看过的电影数
    		{
        
    			UserID++;
    			clock = 0;
    
    			int len = s.length();
    			string ss = s.substr(LocLine + 1, len - LocLine);
    			NumOfMovie = stoi(ss); //该用户看过的电影数目
    			MovieNum[UserID] = NumOfMovie; //存入数组中
    
    			//动态初始化data数组中该UserID行
    			Data[UserID] = new MovieScore[NumOfMovie];
    		}
    
    		else //"|"不存在，还是上一个用户,现在s存的是电影号和评分
    		{
        
    			int LocBlack = s.find(blank); //空格所在位置
    			string IDOfMovie = s.substr(0, LocBlack);
    			int leng = s.length();
    			string sco = s.substr(LocBlack + 2, leng - LocBlack);
    
    			double score = stof(sco);//当前用户对目前行的电影的评分
    			int MovieID = stoi(IDOfMovie);//当前电影编号
    
    			struct MovieScore MS = {
         MovieID,score };			
    			//将该行数据存入效用矩阵对应位置			
    			Data[UserID][clock] = MS;
    			clock++;			
    		}
    	}
    	infile1.close();
    	cout << "train.txt已读取完毕" << endl;
    }

![在这里插入图片描述][9bfcc55aae0f48f6bde251763c26f5b7.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][6e6ec224ca5b497890cae7d31ff7f816.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][8e365519f62d4f668164fa91f101293f.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][27a7512ff9044abab6e3b427c9c1d459.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][40f8689a2e5144288b60954bb0b04838.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][ef60076736ba498b9e446f8503a6e69b.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][f14dff57a90d43ae827e5a1670c2a6f7.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][ee1640de693b46259120bc32e7d5dc64.png_pic_center]

[9bfcc55aae0f48f6bde251763c26f5b7.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/01/ecf3f583cf3a40d884410cb90a96c976.png
[6e6ec224ca5b497890cae7d31ff7f816.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/01/02557344807e4f0eb813d840b1c961b1.png
[8e365519f62d4f668164fa91f101293f.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/01/0db10c090c304dda836f8daa356c7211.png
[27a7512ff9044abab6e3b427c9c1d459.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/01/a8a8a3824cec4f618e1c327439392784.png
[40f8689a2e5144288b60954bb0b04838.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/01/26864ed3e4e04c82b4f49167908e661e.png
[ef60076736ba498b9e446f8503a6e69b.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/01/59c5edc1e6e0459ca72c58c0662d6ef3.png
[f14dff57a90d43ae827e5a1670c2a6f7.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/01/18432b8012f145879a3e78e66b6521ae.png
[ee1640de693b46259120bc32e7d5dc64.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/01/8c369aee7290446fa6561eefc6f5ae16.png