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正向最大匹配改进算法

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该帖已经被评为良好帖
作者 正文
   发表时间:2009-05-26   最后修改:2009-05-29
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2年J2EE经验,熟悉常用数据结构算法,熟悉常用开发框架。
手机:15940949592,欢迎骚扰及内部推荐


题外话:为什么用java来写呢,因为可以写的又臭又长

   

正文:
传送门,引用ahuaxuan大牛的帖子,使用DFA实现文字过滤

在ahuaxuan的帖子中,实际上也引入了一个基于Trie字典树中文分词的问题。

图1:一个典型的Trie树结构

其中图1 state为1时表示从根结点到state=1的结点成一个词
图1由三个词组成:“上海”,“上海浦东”,“上海浦东发展银行”

将“上海浦东发展银行”进行词语切分,在不使用正向最大匹配及逆向最大匹配的情况下,有可能切分结果如下:“上海/浦东/发展/银行”,而我们实际想要的结果是“上海浦东发展银行”整句的专有名词。如果想进行这样的切分,就需要使用正向最大匹配或逆向最大匹配算法
单介绍正向最大匹配

正向最大匹配是在已经匹配到state=1的词时,继续向Trie树下遍历有限深度(其深度由参数给出)。如果此时落在state=0的Trie树结点上,向上回溯直到state=1,将词输出。如果直接落在state=1结点,那么直接输出此词。

图2:正向最大匹配示意图

图2中,其继续遍历深度=5
当遍历到state=1的“海”字时,继续向下遍历5次,到“银”字,因其state=0,回溯到“东”字
输出“上海浦东”
其直接限制是受到参数遍历深度的限制。那有的朋友可能会说,把参数改大不就解决问题了。不过这样就引入了效率问题,很多词只需要向下遍历2,3次就可以最大化匹配

改进
图3:正向最大匹配改进

图3中,其继续遍历深度也=5
但是当回溯到词“上海浦东”时,以“东”字结点继续遍历,直到其下面5个结点的state都=0时结束,很明显,这是一个递归的过程
代码如下
	/**
	 * 
	 * 最大正向匹配改进
	 * 
	 * @param node
	 * @param textChar
	 * @param index
	 * @return
	 */
	private int searchMaxWord(TrieTreeNode node, char[] textChar, int index) {
		if (terminateCondition(node, textChar, index)) {
			return --index;
		}
		TrieTreeNode tempNode = node;
		for (int i = index; i < index + RECURSION_TIME; i++) {
			if (tempNode.childs.get(textChar[i]).state != 1) {
				WORD_LEN++;
				tempNode = tempNode.childs.get(textChar[i]);
			} else {
				WORD_LEN++;
				return searchMaxWord(tempNode.childs.get(textChar[i]),
						textChar, i + 1);
			}
		}
		return -1;
	}

	/**
	 * 改进算法递归终止条件
	 * 
	 * @param node
	 * @param textChar
	 * @param index
	 * @return
	 */
	private boolean terminateCondition(TrieTreeNode node, char[] textChar,
			int index) {
		TrieTreeNode tempNode = node;
		for (int i = index; i < index + RECURSION_TIME; i++) {
			if (i > textChar.length - 1) {
				return true;
			}
			if (tempNode.childs.get(textChar[i]) == null) {
				return true;
			}
			if (tempNode.childs.get(textChar[i]).state != 1) {
				tempNode = tempNode.childs.get(textChar[i]);
			} else {
				return false;
			}
		}
		return true;
	}

依据此方法改进
	public static void main(String[] args) {
		TrieTree tt = new TrieTree();
		tt.insertTrieTree("上海");
		tt.insertTrieTree("上海浦东");
		tt.insertTrieTree("上海浦东发展银行");
		tt.searchTrieTree("欢迎光临上海浦东发展银行主页!");
	}

其结果为
上海浦东发展银行

完整代码见附件

由于时间仓促,难免有疏漏之处,望指正并见谅
  • src.rar (2.1 KB)
  • 下载次数: 497
   发表时间:2009-05-29  
太牛了楼主我一直在想办法实现这个...你的字典是怎么构建的啊
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   发表时间:2009-05-30  
ansjsun 写道
太牛了楼主我一直在想办法实现这个...你的字典是怎么构建的啊

字典当然是Trie树了
不过普通的Trie树会产生很多冗余节点
所以我采用的是
public class TrieTreeNode {
	public TrieTreeNode parent;
	public Map<Character, TrieTreeNode> childs = new HashMap<Character, TrieTreeNode>();
	public char value = 0;
	public int state = 0;
	public int count = 0;
}

这种结构

另原来的程序有点小错误,修正了,修正版本在这个回复的附件
  • src.rar (2.5 KB)
  • 下载次数: 297
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   发表时间:2009-06-01  
哦是tire树啊...
楼主弄过双数组tire树么???我一直困惑内个呢.你这么分出来效率咋样啊!!
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   发表时间:2009-06-02  
LZ这个有点问题
你试试这个
		tt.insertTrieTree("python");
		tt.insertTrieTree("py");
		tt.insertTrieTree("pyt");
		tt.insertTrieTree("thon");
		tt.searchTrieTree("python");


得到的结果是
python
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   发表时间:2009-06-02   最后修改:2009-06-02
还有多谢LZ``借用你的思想 写了个
                DFATree dfaTree = new DFATree();
		dfaTree.addWords("python");
		dfaTree.addWords("py");
		dfaTree.addWords("pyt");
		dfaTree.addWords("thon");
		List list =  dfaTree.searchWord("python");

得到结果是:
py : 1
pyt : 1
python : 1
thon : 1

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   发表时间:2009-06-02  
多谢楼主提供
0 请登录后投票
   发表时间:2009-06-02  
jenlp520 写道
LZ这个有点问题
你试试这个
		tt.insertTrieTree("python");
		tt.insertTrieTree("py");
		tt.insertTrieTree("pyt");
		tt.insertTrieTree("thon");
		tt.searchTrieTree("python");


得到的结果是
python

得到这个结果是正常的,在我的算法中,只进行了最大匹配,没有记录过程词与分支处理
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   发表时间:2009-06-02   最后修改:2009-06-02
leon_a 写道
jenlp520 写道
LZ这个有点问题
你试试这个
		tt.insertTrieTree("python");
		tt.insertTrieTree("py");
		tt.insertTrieTree("pyt");
		tt.insertTrieTree("thon");
		tt.searchTrieTree("python");


得到的结果是
python

得到这个结果是正常的,在我的算法中,只进行了最大匹配,没有记录过程词与分支处理



原来是这样挖 我误会拉````

不过这样的不算分支吧 一个词的头是另一个词的尾
		tt.insertTrieTree("中国人");
		tt.insertTrieTree("人走了");
		tt.searchTrieTree("中国人走了");

               输出:中国人
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   发表时间:2009-06-02   最后修改:2009-06-02
我的情况里只进行了最大匹配的情况,中国人走了。正确应该被拆分成,
中国/国人/中国人/走了
处理这种,一个词头是另一个词的尾以及记录过程词
只需要在我的算法中稍加改动就可以了,比如
可以在任意搜寻到状态1的时候记录此词
以及每个字都进行最大正向匹配就可以解决词头词尾的问题(不过这样匹配速度就降下来了,寻找更好的方法,希望共同探讨)

其算法正在写(写出个烂效率的匹配最多词,将就着看吧,见附件)

另:本文只是抛块转头,希望勾引好玉出来
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