educoder-Spark机器学习_本关任务:给用户2推荐2个商品。利用spark.mllib中的矩阵计算库,构建用户与物品的

第1关：基于物品的推荐算法

        给用户2推荐2个商品。利用spark.mllib中的矩阵计算库，构建用户与物品的打分矩阵，然后计算物品之间的相似分数，进行推荐。实现基于用户（User CF）的协同过滤算法。

import org.apache.log4j.{Level, Logger}
import org.apache.spark.mllib.linalg.SparseVector
import org.apache.spark.mllib.linalg.distributed.{CoordinateMatrix, IndexedRow, MatrixEntry, RowMatrix}
import org.apache.spark.rdd.RDD
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}
object ItemBasedCF {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
 
    Logger.getLogger("org.apache.spark").setLevel(Level.ERROR)
    Logger.getLogger("org.eclipse.jetty.server").setLevel(Level.OFF)
 
    //读入数据
    val conf = new SparkConf().setAppName("ItemBasedCFModel").setMaster("local")
    val sc = new SparkContext(conf)
    val data = sc.textFile("/root/data/als/ratingdata.txt")
 
    /*MatrixEntry代表一个分布式矩阵中的每一行(Entry)
     * 这里的每一项都是一个(i: Long, j: Long, value: Double) 指示行列值的元组tuple。
     * 其中i是行坐标，j是列坐标，value是值。*/
    val parseData: RDD[MatrixEntry] =
      data.map(_.split(",") match { case Array(user, item, rate) => MatrixEntry(user.toLong, item.toLong, rate.toDouble) })
 
    //CoordinateMatrix是Spark MLLib中专门保存user_item_rating这种数据样本的
    val ratings = new CoordinateMatrix(parseData)
 
    /* 由于CoordinateMatrix没有columnSimilarities方法，所以我们需要将其转换成RowMatrix矩阵，调用他的columnSimilarities计算其相似性
     * RowMatrix的方法columnSimilarities是计算，列与列的相似度，现在是user_item_rating，与基于用户的CF不同的是，这里不需要进行矩阵的转置，直接就是物品的相似*/
     
    val matrix: RowMatrix = ratings.toRowMatrix()
 
    //需求：为某一个用户推荐商品。基本的逻辑是：首先得到某个用户评价过（买过）的商品，然后计算其他商品与该商品的相似度，并排序；从高到低，把不在用户评价过
    //商品里的其他商品推荐给用户。
    //例如：为用户2推荐商品
 
    //第一步：得到用户2评价过（买过）的商品  take(5)表示取出所有的5个用户  2:表示第二个用户
    //解释：SparseVector：稀疏矩阵
    val user2pred = matrix.rows.take(5)(2)
    val prefs: SparseVector = user2pred.asInstanceOf[SparseVector]
    val uitems = prefs.indices //得到了用户2评价过（买过）的商品的ID
    val ipi = (uitems zip prefs.values) //得到了用户2评价过（买过）的商品的ID和评分，即：(物品ID,评分)
 
    //计算物品的相似性，并输出
    val similarities = matrix.columnSimilarities()
    val indexdsimilar = similarities.toIndexedRowMatrix().rows.map {
      case IndexedRow(idx, vector) => (idx.toInt, vector)
    }
 
    //ij表示：其他用户购买的商品与用户2购买的该商品的相似度
    val ij = sc.parallelize(ipi).join(indexdsimilar).flatMap {
      case (i, (pi, vector: SparseVector)) => (vector.indices zip vector.values)
    }
 
	/********** begin **********/
    //ij1表示：其他用户购买过，但不在用户2购买的商品的列表中的商品和评分
    val ij1 = ij.filter { case (item, pref) => !uitems.contains(item) }
 
    //将这些商品的评分求和，并降序排列，并推荐前两个物品
    val ij2 = ij1.reduceByKey(_ + _).sortBy(_.