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python之Spark 蟒 : How to calculate Jaccard Similarity between each line within an RDD

2024年12月31日29mfryf

我有一个包含大约 5 万行和 2 列的表格。你可以认为每一行是一部电影,列是该电影的属性 - “ID”:该电影的 ID,“标签”:电影的一些内容标签,以字符串列表的形式每部电影。

数据看起来像这样:

movie_1, ['浪漫','喜剧','英语']; movie_2, ['action','kongfu','Chinese']

我的目标是首先根据每个电影对应的标签计算提花相似度,一旦完成,我就能知道每个电影(例如我选择 movie_1),其他的是什么与这部电影最相似的前 5 部电影(在本例中为 movie_1)。我不仅想要 movie_1 本身的前 5 个结果,而且要获得所有电影的前 5 个结果。

我曾尝试使用 Python 来解决这个问题,但是运行时是一个很大的挑战。即使我使用多处理,在 6 个内核上运行,总运行时间仍然持续 20 多个小时。

Python 代码如下:

import pandas as pd 
from collections import Counter 
import numpy as np 
from multiprocessing import Pool 
import time 
 
col_names=['movie_id','tag_name'] 
df=pd.read_csv("movies.csv",names=col_names) 
movie_ids=df['movie_id'].tolist() 
tag_list=df['tag_name'].tolist() 
 
def jaccard_similarity(string1, string2): 
    intersection = set(string1).intersection(set(string2)) 
    union = set(string1).union(set(string2)) 
    return len(intersection)/float(len(union)) 
 
def jc_results(movie_id): 
    result=Counter() 
    this_index=movie_ids.index(movie_id) 
    for another_id in movie_ids: 
        that_index=movie_ids.index(another_id) 
        if another_id==movie_id: 
            continue 
        else: 
            tag_1=tag_list[this_index] 
            tag_2=tag_list[that_index] 
            jaccard = jaccard_similarity(tag_1,tag_2) 
            result[(movie_id,another_id)]=jaccard 
    return result.most_common(10) 
 
 
from multiprocessing import Pool 
pool=Pool(6) 
results={} 
for movie_id in movie_ids: 
    results[movie_id]=pool.apply_async(jc_results,args=(movie_id,)) 
pool.close() 
pool.join() 
for movie_id, res in results.items(): 
    results[movie_id] = res.get()

然后我想切换到 Pyspark,但是我对 spark python 还是很陌生,用它写了几行后就卡住了,实际上我唯一取得的进步是使用 sc.textFile 将数据读入 RDD ...已阅读现有帖子,但他们都在使用 Scala。如果有人可以帮助或提供 Pyspark 的任何指导,那就太好了。非常感谢!

请您参考如下方法:

您可以尝试类似于 this stackoverflow answer 的解决方案,但由于您的数据已经标记化(字符串列表),因此您不需要执行该步骤或 ngram 步骤。

我还会提到 pyspark 中的 approxSimilarityJoin 计算 Jaccard 距离而不是 Jaccard 相似度,但如果您特别需要,您可以从 1 中减去以转换回相似度。

您的代码最终看起来类似于:

from pyspark.ml import Pipeline 
from pyspark.ml.feature import HashingTF, MinHashLSH 
import pyspark.sql.functions as f 
 
db = spark.createDataFrame([ 
        ('movie_1', ['romantic','comedy','English']), 
        ('movie_2', ['action','kongfu','Chinese']), 
        ('movie_3', ['romantic', 'action']) 
    ], ['movie_id', 'genres']) 
 
 
model = Pipeline(stages=[ 
        HashingTF(inputCol="genres", outputCol="vectors"), 
        MinHashLSH(inputCol="vectors", outputCol="lsh", numHashTables=10) 
    ]).fit(db) 
 
db_hashed = model.transform(db) 
 
db_matches = model.stages[-1].approxSimilarityJoin(db_hashed, db_hashed, 0.9) 
 
#show all matches (including duplicates) 
db_matches.select(f.col('datasetA.movie_id').alias('movie_id_A'), 
                 f.col('datasetB.movie_id').alias('movie_id_B'), 
                 f.col('distCol')).show() 
 
#show non-duplicate matches 
db_matches.select(f.col('datasetA.movie_id').alias('movie_id_A'), 
                 f.col('datasetB.movie_id').alias('movie_id_B'), 
                 f.col('distCol')).filter('movie_id_A < movie_id_B').show() 

对应的输出:

+----------+----------+-------+ 
|movie_id_A|movie_id_B|distCol| 
+----------+----------+-------+ 
|   movie_3|   movie_3|    0.0| 
|   movie_1|   movie_3|   0.75| 
|   movie_2|   movie_3|   0.75| 
|   movie_1|   movie_1|    0.0| 
|   movie_2|   movie_2|    0.0| 
|   movie_3|   movie_2|   0.75| 
|   movie_3|   movie_1|   0.75| 
+----------+----------+-------+ 
 
+----------+----------+-------+ 
|movie_id_A|movie_id_B|distCol| 
+----------+----------+-------+ 
|   movie_1|   movie_3|   0.75| 
|   movie_2|   movie_3|   0.75| 
+----------+----------+-------+