声明：以下是学习《集体编程智慧》的笔记，代码使用python编写。网上总是有人吐槽：“XX的算法很可笑，老是给我推荐我不想要的东西”。作为非计算机专业的普通人，一直不太明白何谓“算法”。比如豆瓣是怎么给我推荐我喜欢的电影的。就目前我的理解，就是通过某些数学公式，把我的兴趣跟别人的兴趣作比较，得出一个关联度。而书中讲述了如何用代码实现。
需要有python自定义函数的知识，以及事先了解皮尔森相关系数的公式
一个例子 【初探推荐算法】书中给到一个很简单的例子，大概是说每个用户，对每部电影的评分，构成一个字典，即由“用户——电影名——评分”构成的字典。
critics={'Lisa Rose': {'Lady in the Water': 2.5, 'Snakes on a Plane': 3.5,
'Just My Luck': 3.0, 'Superman Returns': 3.5, 'You, Me and Dupree': 2.5,
'The Night Listener': 3.0},
'Gene Seymour': {'Lady in the Water': 3.0, 'Snakes on a Plane': 3.5,
'Just My Luck': 1.5, 'Superman Returns': 5.0, 'The Night Listener': 3.0,
'You, Me and Dupree': 3.5},
'Michael Phillips': {'Lady in the Water': 2.5, 'Snakes on a Plane': 3.0,
'Superman Returns': 3.5, 'The Night Listener': 4.0},
'Claudia Puig': {'Snakes on a Plane': 3.5, 'Just My Luck': 3.0,
'The Night Listener': 4.5, 'Superman Returns': 4.0,
'You, Me and Dupree': 2.5},
'Mick LaSalle': {'Lady in the Water': 3.0, 'Snakes on a Plane': 4.0,
'Just My Luck': 2.0, 'Superman Returns': 3.0, 'The Night Listener': 3.0,
'You, Me and Dupree': 2.0},
'Jack Matthews': {'Lady in the Water': 3.0, 'Snakes on a Plane': 4.0,
'The Night Listener': 3.0, 'Superman Returns': 5.0, 'You, Me and Dupree': 3.5},
'Toby': {'Snakes on a Plane':4.5,'You, Me and Dupree':1.0,'Superman Returns':4.0}}
所以我们对其建立一个名为recommendations.py的文件，执行：
from recommendations import critics
critics['Lisa Rose']['Lady in the Water']
就会得到2.5的结果。（跟翻字典一样，找到声母、韵母就会得出对应的字）
如何考察两个人的口味？这里就要把文字描述落地到图表了：
寻找相近的用户1——欧几里得距离评价
文章图片
python.png 上图简单展示了如何判断两个人的相似度——Toby和LaSalle的相似度就比和Seymour的相似度更大（坐标距离可见），计算距离我们用各自横竖坐标差值平方和的开方（好拗口）表示：
from math import sqrt
sqrt(pow(4.5-4,2)+pow(1-2,2))
结果为
1.118033988749895当然，数字越小，距离越近，相关度越大。
但为了好记忆，我们希望数字越大，相关度越大，就这么处理：
1/(1+sqrt(pow(4.5-4,2)+pow(1-2,2)))
分母加1是为了避免距离为零的时候出现错误。
寻找相近的用户2——皮尔森相关度评价 （此段需要皮尔森相关函数的知识）
原因：皮尔森相关度评价的出现是源于对数据不规范时的考虑——如果影评者对影片的评论总是相对于平均水平偏离很大时（比如苛刻的影评者普遍给低分）——依然能给出合理的相关度评论。
方法：判断两组数据与某一直线的拟合程度
注意：皮尔森相关度是基于对物品距离的计算
文章图片
python2.png 上图是相关度不尽相同的情况，而下图是相关度趋于一致的情况
文章图片
python3.png 这里Jack总是倾向比Lisa给出更高分值，但不影响我们判断他俩有相似偏好(因为他们有趋同性)
在recommendations.py文件下def sim_pearson，用于 判断俩人的相似度
def sim_distance(prefs,person1,person2):
# 得到shared_items的列表
si={}
for item in prefs[person1]:
if item in prefs[person2]: si[item]=1# 如果两者没有共同之处，则返回0
if len(si)==0: return 0# 计算所有差值的平方和
sum_of_squares=sum([pow(prefs[person1][item]-prefs[person2][item],2)
for item in prefs[person1] if item in prefs[person2]])return 1/(1+sum_of_squares)
执行
print recommendations.sim_pearson(recommendations.critics,'Lisa Rose','Gene Seymour')
得到
0.396059017191推荐相似的人 而我们日常更常出现的需求是：知道一个人的爱好，向其推荐有共同喜好的人或可能会喜好的物。
在recommendations.py文件下def topMatches，用于给待推荐的人打分
# 从反映偏好的字典中返回最为匹配者
# 返回结果的个数和相似度函数均为可选参数
def topMatches(prefs,person,n=5,similarity=sim_pearson):
scores=[(similarity(prefs,person,other),other)
for other in prefs if other!=person]
scores.sort()
scores.reverse()
return scores[0:n]# 利用所有他人评价值的加权平均，为某人提供建议
# of every other user's rankings
def getRecommendations(prefs,person,similarity=sim_pearson):
totals={}
simSums={}
for other in prefs:
# 不和自己做比较
if other==person: continue
sim=similarity(prefs,person,other)# 忽略评价值为零或小于零的情况
if sim<=0: continue
for item in prefs[other]:#只对自己还未曾看过的影片进行评价
if item not in prefs[person] or prefs[person][item]==0:
# 相似度*评价值
totals.setdefault(item,0)
totals[item]+=prefs[other][item]*sim
#相似度之和
simSums.setdefault(item,0)
simSums[item]+=sim# 建立规范化列表
rankings=[(total/simSums[item],item) for item,total in totals.items()]# 返回经过排序的列表
rankings.sort()
rankings.reverse()
return rankings
这里，以找出跟Toby最接近的三个人为例：
import recommendations
recommendations.topMatches(recommendations.critics,'Toby',n=3)
得出
(0.9244734516419049, 'Mick LaSalle'),
(0.8934051474415647, 'Claudia Puig')]```***####推荐物品
书中用了一个表格来展示这个过程：
比如要为Toby推荐电影，得从他没看过的电影里找，对这些没看过的电影，用欧几里得距离得出其他人跟Toby的相似度（加权），分别乘以他们对这些电影的评价，得出电影的得分（S.x列），再进行加总。
然而有个情况是某个人没看过某电影，（如Puig没看过Lady），那Lady的总评分不是相对少了吗。
所以我们还要做一个动作是：用总计除以有评论的人的相似度之和（Sim.Sum）(相当于减权），就会得到相对公正的结果。在recommendations.py文件下是这么实现的
利用所有他人评价值的加权平均，为某人提供建议 def getRecommendations(prefs,person,similarity=sim_pearson):
totals={}
simSums={}
for other in prefs:
# 不和自己做比较
if other==person: continue
sim=similarity(prefs,person,other)
# 忽略评价值为零或小于零的情况
if sim<=0: continue
for item in prefs[other]:#只对自己还未曾看过的影片进行评价
if item not in prefs[person] or prefs[person][item]==0:
# 相似度*评价值
totals.setdefault(item,0)
totals[item]+=prefs[other][item]*sim
#相似度之和
simSums.setdefault(item,0)
simSums[item]+=sim
建立规范化列表 rankings=[(total/simSums[item],item) for item,total in totals.items()]
返回经过排序的列表 rankings.sort()
rankings.reverse()
return rankings
执行
recommendations.getRecommendations(recommendations.critics,'Toby')
得到
```[(3.3477895267131013, 'The Night Listener'),
(2.8325499182641614, 'Lady in the Water'),
(2.5309807037655645, 'Just My Luck')]```
嗯，Toby可能更喜欢'The Night Listener'以上是基于“人”的推荐，如果我们想知道哪些商品有相似性呢？
***
####相似商品推荐只需将人和物进行对调：把```{'Lisa Rose': {'Lady in the Water': 2.5, 'Snakes on a Plane': 3.5,
'Just My Luck': 3.0, 'Superman Returns': 3.5, 'You, Me and Dupree': 2.5,
'The Night Listener': 3.0},
'Gene Seymour': {'Lady in the Water': 3.0, 'Snakes on a Plane': 3.5,
'Just My Luck': 1.5, 'Superman Returns': 5.0, 'The Night Listener': 3.0,
'You, Me and Dupree': 3.5}} ```
变成```{'Lady in the Water':{'Lisa Rose'：2.5,'Gene Seymour':3.0}, 'Snakes on a Plane':{'Lisa Rose':3.5,'Gene Seymour': 3.5} etc}```在recommendations.py文件下
def transformPrefs(prefs):
result={}
for person in prefs:
for item in prefs[person]:
result.setdefault(item,{})
# 将物品和人员对调
result[item][person]=prefs[person][item]
return result
试试：
movies=recommendations.transformPrefs(recommendations.critics)
recommendations.topMatches(movies,'Superman Returns')
得到：
```[(0.6579516949597695, 'You, Me and Dupree'),
(0.4879500364742689, 'Lady in the Water'),
(0.11180339887498941, 'Snakes on a Plane'),
(-0.1798471947990544, 'The Night Listener'),
(-0.42289003161103106, 'Just My Luck')]```
也可以基于电影得出“喜欢它的人”
recommendations.getRecommendations(movies,'Just My Luck')
```[(4.0, 'Michael Phillips'), (3.0, 'Jack Matthews')]```>学到哪儿，写到哪儿。暂告一段落。>本人最近在求职，坐标北京，数据分析相关，行业不限，希望看到的简友帮忙推荐，当然也希望HR能看到
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