【nlp】正向最大匹配算法、逆向最大匹配算法、双向最大匹配算法代码实现

from collections import defaultdict
'''
最大匹配算法 Maximum Match
{
    正向最大匹配,
    逆向最大匹配,
    双向最大匹配;
    
    分词算法设计中的几个基本原则：
1、颗粒度越大越好：用于进行语义分析的文本分词，要求分词结果的颗粒度越大，
    即单词的字数越多，所能表示的含义越确切，如：“公安局长”可以分为“公安 局长”、“公安局 长”、“公安局长”
    都算对，但是要用于语义分析，则“公安局长”的分词结果最好（当然前提是所使用的词典中有这个词）

2、切分结果中非词典词越少越好，单字字典词数越少越好，
    这里的“非词典词”就是不包含在词典中的单字，而“单字字典词”指的是可以独立运用的单字，
    如“的”、“了”、“和”、“你”、“我”、“他”。
    例如：“技术和服务”，可以分为“技术 和服 务”以及“技术 和 服务”，
    因为“务”字无法独立成词（即词典中没有），而“和”字可以单独成词（词典中要包含），
    因此“技术 和服 务”有1个非词典词，而“技术 和 服务”有0个非词典词，因此选用后者。

3、总体词数越少越好，在相同字数的情况下，总词数越少，
    说明语义单元越少，那么相对的单个语义单元的权重会越大，因此准确性会越高。
}
'''
# 加载词典
def load_dict(path):
    word_dict = set()#创建一个去重集合
    with open(path, 'r',encoding='UTF-8') as f:
        for line in f:
            word_dict.add(line.strip())#Python strip() 方法用于移除字符串头尾指定的字符（默认为空格或换行符）或字符序列。注意：该方法只能删除开头或是结尾的字符，不能删除中间部分的字符。
    return word_dict
# 正向最大匹配算法
# 返回list[tuple(word, len)]的形式, tuple[0]为词,tuple[1]为词的长度，当长度为0时代表该词为非词典词
def MM(sentence, max_len, word_dict):
    if not sentence or sentence is None:
        raise Exception("sentence can not be empty or None")#句子不能为空  #如果引发Exception异常，后面的代码将不能执行
    result = []
    i = 0
    while i < len(sentence):
        end = i + max_len if i + max_len < len(sentence) else len(sentence)#一行表达式，真值放在if之前
        # if i + max_len < len(sentence):
        #     end = i + max_len
        # else:
        #     end = len(sentence)
        temp = sentence[i]
        index = i
        for j in range(i + 1, end + 1):
            if sentence[i:j] in word_dict:#词典分割
                temp = sentence[i:j]
                index = j
        if index == i:
            result.append((temp, 0))
            i += 1
        else:
            result.append((temp, len(temp)))
            i = index
    return result

# 逆向匹配算法
# 返回list[tuple(word, len)]的形式, tuple[0]为词,tuple[1]为词的长度，当长度为0时代表该词为非词典词
def RMM(sentence, max_len, word_dict):
    if not sentence or sentence is None:
        raise Exception("sentence can not be empty or None")
    result = []
    i = len(sentence) - 1
    while i >= 0:
        start = i - max_len + 1 if i - max_len + 1 > 0 else 0
        temp = sentence[i]
        index = i
        for j in range(start, i + 1):
            if sentence[j:i+1] in word_dict:
                temp = sentence[j:i+1]
                index = j - 1
                break
        if index == i:
            result.append((temp, 0))
            i -= 1
        else:
            result.append((temp, len(temp)))
            i = index
    result.reverse()
    return result

# 双向最大匹配
# 根据大颗粒度词越多越好，非词典词和单字词越少越好原则
def BMM(sentence, max_len, word_dict):
    if not sentence or sentence is None:
        raise Exception("sentence can not be empty or None")
    foward_result = MM(sentence, max_len, word_dict)
    backward_result = RMM(sentence, max_len, word_dict)
    def count_result(result):
        counter = defaultdict(int)
        for r in result:
            if r[1] == 0:
                counter['OOV'] += 1#非词典单词
               # print(counter)
            elif r[1] == 1:
                counter['single'] += 1#单字词
                #print(counter)
            else:
                counter['multi'] += r[1]#多字词的字数
               # print(counter)
        return counter['multi'] - counter['OOV'] - counter['single']
        print(counter)
    foward_count = count_result(foward_result)
    backward_count = count_result(backward_result)
    if foward_count > backward_count:
        return foward_result
    else:
        return backward_result



path = './data/dict.txt'
max_len = 3#最长的词为  中华人民共和国  共7个字
word_dict = load_dict(path)
result = MM('我们在野生动物园玩。', max_len, word_dict)
print(result)
result = RMM('我们在野生动物园玩。', max_len, word_dict)
print(result)
result = BMM('我们在野生动物园玩', max_len, word_dict)
print(result)

词典随便下载，路径对了就行。（path='./data/dict.txt'）

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