0.這個算法實現(xiàn)起來很簡單
1.百度百科介紹:
Levenshtein 距離,又稱編輯距離,指的是兩個字符串之間,由一個轉(zhuǎn)換成另一個所需的最少編輯操作次數(shù)。
許可的編輯操作包括將一個字符替換成另一個字符,插入一個字符,刪除一個字符。
編輯距離的算法是首先由俄國科學(xué)家Levenshtein提出的,故又叫Levenshtein Distance。
2.用途
模糊查詢
3.實現(xiàn)過程
a.首先是有兩個字符串,這里寫一個簡單的 abc和abe
b.將字符串想象成下面的結(jié)構(gòu)。
A處 是一個標記,為了方便講解,不是這個表的內(nèi)容。
abc | a | b | c | |
abe | 0 | 1 | 2 | 3 |
a | 1 | A處 | ||
b | 2 | |||
e | 3 |
c.來計算A處 出得值
它的值取決于:左邊的1、上邊的1、左上角的0.
按照Levenshtein distance的意思:
上面的值和左面的值都要求加1,這樣得到1+1=2。
A處 由于是兩個a相同,左上角的值加0.這樣得到0+0=0。
這是后有三個值,左邊的計算后為2,上邊的計算后為2,左上角的計算為0,所以A處 取他們里面最小的0.
d.于是表成為下面的樣子
abc | a | b | c | |
abe | 0 | 1 | 2 | 3 |
a | 1 | 0 | ||
b | 2 | B處 | ||
e | 3 |
在B處 會同樣得到三個值,左邊計算后為3,上邊計算后為1,在B處 由于對應(yīng)的字符為a、b,不相等,所以左上角應(yīng)該在當前值的基礎(chǔ)上加1,這樣得到1+1=2,在(3,1,2)中選出最小的為B處的值。
e.于是表就更新了
abc | a | b | c | |
abe | 0 | 1 | 2 | 3 |
a | 1 | 0 | ||
b | 2 | 1 | ||
e | 3 | C處 |
C處 計算后:上面的值為2,左邊的值為4,左上角的:a和e不相同,所以加1,即2+1,左上角的為3。
在(2,4,3)中取最小的為C處 的值。
f.于是依次推得到
a | b | c | ||
0 | 1 | 2 | 3 | |
a | 1 | A處 0 | D處 1 | G處 2 |
b | 2 | B處 1 | E處 0 | H處 1 |
e | 3 | C處 2 | F處 1 | I處 1 |
I處: 表示abc 和abe 有1個需要編輯的操作。這個是需要計算出來的。
同時,也獲得一些額外的信息。
A處: 表示a 和a 需要有0個操作。字符串一樣
B處: 表示ab 和a 需要有1個操作。
C處: 表示abe 和a 需要有2個操作。
D處: 表示a 和ab 需要有1個操作。
E處: 表示ab 和ab 需要有0個操作。字符串一樣
F處: 表示abe 和ab 需要有1個操作。
G處: 表示a 和abc 需要有2個操作。
H處: 表示ab 和abc 需要有1個操作。
I處: 表示abe 和abc 需要有1個操作。
g.計算相似度
先取兩個字符串長度的最大值maxLen,用1-(需要操作數(shù)除maxLen),得到相似度。
例如abc 和abe 一個操作,長度為3,所以相似度為1-1/3=0.666。
4.代碼實現(xiàn)
直接能運行, 復(fù)制過去就行。
- package code;
- /**
- * @className:MyLevenshtein.java
- * @classDescription:Levenshtein Distance 算法實現(xiàn)
- * 可以使用的地方:DNA分析 拼字檢查 語音辨識 抄襲偵測
- * @author:donghai.wan
- * @createTime:2012-1-12
- */
- public class MyLevenshtein {
- public static void main(String[] args) {
- //要比較的兩個字符串
- String str1 = "今天星期四";
- String str2 = "今天是星期五";
- levenshtein(str1,str2);
- }
- /**
- * DNA分析 拼字檢查 語音辨識 抄襲偵測
- *
- * @createTime 2012-1-12
- */
- public static void levenshtein(String str1,String str2) {
- //計算兩個字符串的長度。
- int len1 = str1.length();
- int len2 = str2.length();
- //建立上面說的數(shù)組,比字符長度大一個空間
- int[][] dif = new int[len1 + 1][len2 + 1];
- //賦初值,步驟B。
- for (int a = 0; a <= len1; a++) {
- dif[a][0] = a;
- }
- for (int a = 0; a <= len2; a++) {
- dif[0][a] = a;
- }
- //計算兩個字符是否一樣,計算左上的值
- int temp;
- for (int i = 1; i <= len1; i++) {
- for (int j = 1; j <= len2; j++) {
- if (str1.charAt(i - 1) == str2.charAt(j - 1)) {
- temp = 0;
- } else {
- temp = 1;
- }
- //取三個值中最小的
- dif[i][j] = min(dif[i - 1][j - 1] + temp, dif[i][j - 1] + 1,
- dif[i - 1][j] + 1);
- }
- }
- System.out.println("字符串\""+str1+"\"與\""+str2+"\"的比較");
- //取數(shù)組右下角的值,同樣不同位置代表不同字符串的比較
- System.out.println("差異步驟:"+dif[len1][len2]);
- //計算相似度
- float similarity =1 - (float) dif[len1][len2] / Math.max(str1.length(), str2.length());
- System.out.println("相似度:"+similarity);
- }
- //得到最小值
- private static int min(int... is) {
- int min = Integer.MAX_VALUE;
- for (int i : is) {
- if (min > i) {
- min = i;
- }
- }
- return min;
- }
- }
5.猜測原理
為什么這樣就能算出相似度了?
首先在連續(xù)相等的字符就可以考慮到
紅色是取值的順序。
1.今天周一 天周一
天 | 周 | 一 | ||
0 | 1 | 2 | 3 | |
今 | 1 | 1 | 2 | 3 |
天 | 2 | 1 | 2 | 3 |
周 | 3 | 2 | 1 | 3 |
一 | 4 | 3 | 3 | 1 |
實現(xiàn)是去掉“今”,一步完成。
2.聽說馬上就要放假了 你聽說要放假了
你 | 聽 | 說 | 要 | 放 | 假 | 了 | ||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
聽 | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
說 | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
馬 | 3 | 3 | 3 | 2 | 2 | 3 | 4 | 5 |
上 | 4 | 4 | 4 | 3 | 3 | 3 | 4 | 5 |
就 | 5 | 5 | 5 | 4 | 4 | 4 | 4 | 5 |
要 | 6 | 6 | 6 | 5 | 4 | 5 | 5 | 5 |
放 | 7 | 7 | 7 | 6 | 5 | 4 | 5 | 6 |
假 | 8 | 8 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 6 |
了 | 9 | 9 | 9 | 8 | 7 | 6 | 6 | 4 |
這兩個字符串是:
去掉“你”,加上“馬上就”,總共四步操作。
3.還是沒弄懂
6.結(jié)束
算法優(yōu)化空間很大。
最后也沒弄懂為什么這樣算能算出相似度。