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基于用户投票的六大排名算法研究

作者:数风流人物 浏览:142 发布时间:2018-03-27
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随着互联网的发展,网站的数量也在随着成倍的增加着,就中国的互联网来说,根据中国互联网信息中心的数据显示,目前中国的网站数量每半年都会以接近10%的数量增长。这些大量的网站涌现,也就意味着我们已进入了 信息大爆炸 的时代。


而如今用户担心的已不再是信息太少,而是信息太多。如何从大量信息之中,快速有效地找出最重要的内容,成了互联网的一大核心问题。所以各种各样的排名算法,已成为目前过滤信息的主要手段之一,尤其是搜索引擎的排名。在对信息进行排名的同时,也就意味着将信息按照重要性依次排列,并且及时进行更新。排列的依据,可以基于信息本身的特征,也可以基于用户的投票,即让用户决定,什么样的信息可以排在第一位。


下面,我将借助博客的平台整理和分析一些基于用户投票的排名算法,跟大家共同分享一下:


一、Delicious和Hacker News排名算法


1、Delicious排名算法


Delicious是提供了一种简单共享网页的方法,它为无数互联网用户提供共享及分类他们喜欢的网页书签。


对于最初的信息排名来说,最直觉、最简单的算法,莫过于按照单位时间内用户的投票数进行排名。得票最多的项目,自然就排在第一位。


旧版的Delicious,有一个 热门书签排行榜 ,就是这样统计出来的,如下图所示:


它按照 过去60分钟内被收藏的次数 进行排名。每过60分钟,就统计一次。


Delicious算法的优点是:比较简单、容易部署、内容更新相当快;


Delicious算法的缺点是:一方面,排名变化不够平滑,前一个小时还排名靠前的内容,往往第二个小时就一落千丈,另一方面,缺乏自动淘汰旧项目的机制,某些热门内容可能会长期占据排行榜前列。


2、Hacker News排名算法


Hacker News是一个网络社区,可以张贴链接,或者讨论某个主题,如下图所示:


每个帖子前面有一个向上的三角形,如果你觉得这个内容很好,就点击一下,投上一票。根据得票数,系统自动统计出热门文章排行榜。但是,并非得票最多的文章排在第一位,还要考虑时间因素,新文章应该比旧文章更容易得到好的排名。


Hacker News使用Paul Graham开发的Arc语言编写。它的排名算法的实现的方法如下图所示:


将上面的代码还原为数学公式就是:


P表示帖子的得票数,减去1是为了忽略发帖人的投票。


T表示距离发帖的时间(单位为小时),加上2是为了防止最新的帖子导致分母过小(之所以选择2,可能是因为从原始文章出现在其他网站,到转贴至Hacker News,平均需要两个小时)。


G表示 重力因子 (gravityth power),即将帖子排名往下拉的力量,默认值为1.8,后文会详细讨论这个值。


从这个公式来看,决定帖子排名有三个因素:


第一个因素是得票数P


在其他条件不变的情况下,得票越多,排名越高,如下图所示:


从上图可以看到,有三个同时发表的帖子,得票分别为200票、60票和30票(减1后为199、59和29),分别以黄色、紫色和蓝色表示。在任一个时间点上,都是黄色曲线在最上方,蓝色曲线在最下方。


如果你不想让 高票帖子 与 低票帖子 的差距过大,可以在得票数上加一个小于1的指数,比如(P-1)^0.8。


第二个因素是距离发帖的时间T


在其他条件不变的情况下,越是新发表的帖子,排名越高。或者说,一个帖子的排名,会随着时间不断下降。


从前一张图可以看到,经过24小时之后,所有帖子的得分基本上都小于1,这意味着它们都将跌到排行榜的末尾,保证了排名前列的都将是较新的内容。


第三个因素是重力因子G


它的数值大小决定了排名随时间下降的速度。


从上图可以看到,三根曲线的其他参数都一样,G的值分别为1.5、1.8和2.0。G值越大,曲线越陡峭,排名下降得越快,意味着排行榜的更新速度越快。