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关于nlp:java-实现中英文拼写检查和错误纠正可我只会写-CRUD-啊

jiezi

简略的需要

邻近上班，小明忙完了明天的工作，正筹备上班回家。

一条音讯闪动了起来。

“最近发现公众号的拼写查看性能不错，帮忙用户发现错别字，体验不错。给咱们零碎也做一个。”

看着这条音讯，小明在心田默默问候了一句。

“我 TND 的会做这个，就间接去人家总部下班了，在这受你的气。”

“好的”，小明回复到，“我先看看”

明天，天王老子来了我也得上班，耶稣也留不住。

小明想着，就回家了。

沉着剖析

说到这个拼写查看，小明其实是晓得的。

本人没吃过猪肉，还是见过猪跑的。

平时看过一些公众号大佬分享，说是公众号推出了拼写查看性能，当前再也不会有错别字了。

起初，小明还是在他们的文章中看到了不少错别字。起初，就没有起初了。

为什么不去问一问万能的 github 呢？

小明关上了 github 发现如同没有成熟的 java 相干的开源我的项目，有的几颗星，用起来不太释怀。

预计 NLP 是搞 python 的比拟多吧，java 实现中英文拼写检查和谬误纠正？可我只会写 CRUD 啊！

小明默默地点起了一根华子……

窗外的夜色如水，不禁陷入了深思，我来自何方？去往何处？人生的意义又是什么？

尚有余热的烟灰落在了小明某东买的拖鞋上，把他脑海中脱缰的野马烫的一伶俐。

没有任何思路，没有任何脉络，还是先洗洗睡吧。

那一夜，小明做了一个长长的美梦。梦里没有任何的错别字，所有的字句都坐落在正确的地位上……

转折

第二天，小明关上了搜寻框，输出 spelling correct。

可喜的是，找到了一篇英文拼写纠正算法解说。

吾尝终日而思矣，不如顷刻之所学也。小明叹了一句，就看了起来。

算法思路

英文单词次要有 26 个英文字母组成，所以拼写的时候可能呈现谬误。

首先能够获取正确的英文单词，节选如下：

apple,16192
applecart,41
applecarts,1
appledrain,1
appledrains,1
applejack,571
applejacks,4
appleringie,1
appleringies,1
apples,5914
applesauce,378
applesauces,1
applet,2

每一行用逗号分隔，前面是这个单词呈现的频率。

以用户输出 appl 的为例，如果这个单词不存在，则能够对其进行 insert/delete/replace 等操作，找到最靠近的单词。（实质上就是找到编辑间隔最小的单词）

如果输出的单词存在，则阐明正确，不必解决。

词库的获取

那么英文词库去哪里取得呢？

小明想了想，于是去各个中央查了一圈，最初找到了一个比较完善的英文单词频率词库，共计 27W+ 的单词。

节选如下：

aa,1831
aah,45774
aahed,1
aahing,30
aahs,23
...
zythums,1
zyzzyva,2
zyzzyvas,1
zzz,76
zzzs,2

外围代码

获取用户以后输出的所有可能状况，外围代码如下：

/**
 * 构建出以后单词的所有可能谬误状况
 *
 * @param word 输出单词
 * @return 返回后果
 * @since 0.0.1
 * @author 老马啸东风
 */
private List<String> edits(String word) {List<String> result = new LinkedList<>();
    for (int i = 0; i < word.length(); ++i) {result.add(word.substring(0, i) + word.substring(i + 1));
    }
    for (int i = 0; i < word.length() - 1; ++i) {result.add(word.substring(0, i) + word.substring(i + 1, i + 2) + word.substring(i, i + 1) + word.substring(i + 2));
    }
    for (int i = 0; i < word.length(); ++i) {for (char c = 'a'; c <= 'z'; ++c) {result.add(word.substring(0, i) + c + word.substring(i + 1));
        }
    }
    for (int i = 0; i <= word.length(); ++i) {for (char c = 'a'; c <= 'z'; ++c) {result.add(word.substring(0, i) + c + word.substring(i));
        }
    }
    return result;
}

而后和词库中正确的单词进行比照：

List<String> options = edits(formatWord);
List<CandidateDto> candidateDtos = new LinkedList<>();
for (String option : options) {if (wordDataMap.containsKey(option)) {CandidateDto dto = CandidateDto.builder()
                .word(option).count(wordDataMap.get(option)).build();
        candidateDtos.add(dto);
    }
}

最初返回的后果，须要依据单词呈现的频率进行比照，整体来说还是比较简单的。

中文拼写

失之毫厘

中文的拼写初看起来和英文差不多，然而中文有个很非凡的中央。

因为所有的汉字拼写自身都是固定的，用户在输出的时候不存在错字，只存在别字。

独自说一个字是别字是毫无意义的，必须要有词，或者上下文。

这一点就让纠正的难度回升了很多。

小明无奈的摇了点头，中华文化，博大精深。

算法思路

针对中文别字的纠正，形式比拟多：

（1）困惑集。

比方罕用的别字，万变不离其宗 错写为 万变不离其中。

（2）N-Gram

也就是一次字对应的上下文，应用比拟宽泛的是 2-gram。对应的语料，sougou 实验室是有的。

也就是当第一个词固定，第二次呈现的会有对应的概率，概率越高的，必定越可能是用户本意想要输出的。

比方 跑的飞快 ，实际上 跑地飞快 可能才是正确的。

纠错

当然，中文还有一个难点就是，无奈间接通过 insert/delete/replace 把一个字变成另一个字。

不过相似的，还是有许多办法：

（1）同音字 / 谐音字

（2）形近字

（3）同义词

（4）字词乱序、字词增删

算法实现

迫于实现的难度，小明抉择了最简略的困惑集。

首先找到常见别字的字典，节选如下：

一丘之鹤 难史难弟
一仍旧惯 一仍旧贯
一付中药 一服中药
...
黯然消魂 黯然销魂
鼎立相助 鼎力相助
鼓躁而进 鼓噪而进
龙盘虎据 龙盘虎踞

后面的是别字，前面的是正确用法。

以别字作为字典，而后对中文文本进行 fast-forward 分词，获取对应的正确模式。

当然一开始咱们能够简略点，让用户固定输出一个词组，实现就是间接解析对应的 map 即可

public List<String> correctList(String word, int limit, IWordCheckerContext context) {final Map<String, List<String>> wordData = context.wordData().correctData();
    // 判断是否谬误
    if(isCorrect(word, context)) {return Collections.singletonList(word);
    }
    List<String> allList = wordData.get(word);
    final int minLimit = Math.min(allList.size(), limit);
    List<String> resultList = Guavas.newArrayList(minLimit);
    for(int i = 0; i < minLimit; i++) {resultList.add(allList.get(i));
    }
    return resultList;
}

中英文混合长文本

算法思路

理论的文章，个别是中英文混合的。

要想让用户应用起来更加不便，必定不能每次只输出一个词组。

那要怎么办呢？

答案是分词，把输出的句子，分词为一个个词。而后辨别中英文，进行对应的解决。

对于分词，举荐开源我的项目：

https://github.com/houbb/segment

算法实现

修改的外围算法，能够复用中英文的实现。

@Override
public String correct(String text) {if(StringUtil.isEnglish(text)) {return text;}

    StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
    final IWordCheckerContext zhContext = buildChineseContext();
    final IWordCheckerContext enContext = buildEnglishContext();

    // 第一步执行分词
    List<String> segments = commonSegment.segment(text);
    // 全副为真，才认为是正确。for(String segment : segments) {
        // 如果是英文
        if(StringUtil.isEnglish(segment)) {String correct = enWordChecker.correct(segment, enContext);
            stringBuilder.append(correct);
        } else if(StringUtil.isChinese(segment)) {String correct = zhWordChecker.correct(segment, zhContext);
            stringBuilder.append(correct);
        } else {
            // 其余疏忽
            stringBuilder.append(segment);
        }
    }

    return stringBuilder.toString();}

其中分词的默认实现如下：

import com.github.houbb.heaven.util.util.CollectionUtil;
import com.github.houbb.nlp.common.segment.ICommonSegment;
import com.github.houbb.nlp.common.segment.impl.CommonSegments;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/**
 * 默认的混合分词，反对中文和英文。*
 * @author binbin.hou
 * @since 0.0.8
 */
public class DefaultSegment implements ICommonSegment {

    @Override
    public List<String> segment(String s) {
        // 依据空格分隔
        List<String> strings = CommonSegments.defaults().segment(s);
        if(CollectionUtil.isEmpty(strings)) {return Collections.emptyList();
        }

        List<String> results = new ArrayList<>();
        ICommonSegment chineseSegment = InnerCommonSegments.defaultChinese();
        for(String text : strings) {
            // 进行中文分词
            List<String> segments = chineseSegment.segment(text);

            results.addAll(segments);
        }


        return results;
    }

}

首先是针对空格进行分词，而后对中文以困惑集的别字做 fast-forward 分词。

当然，这些说起来也不难。

真的实现起来还是比拟麻烦的，小明把残缺的实现曾经开源：

https://github.com/houbb/word-checker

感觉有帮忙的小伙伴能够 fork/star 一波~

疾速开始

word-checker 用于单词拼写查看。反对英文单词拼写检测，和中文拼写检测。

话不多说，咱们来间接体验一下这个工具类的应用体验。

个性阐明

  • 能够迅速判断以后单词是否拼写错误
  • 能够返回最佳匹配后果
  • 能够返回纠正匹配列表，反对指定返回列表的大小
  • 谬误提醒反对 i18n
  • 反对大小写、全角半角格式化解决
  • 反对自定义词库
  • 内置 27W+ 的英文词库
  • 反对根本的中文拼写检测

疾速开始

maven 引入

<dependency>
     <groupId>com.github.houbb</groupId>
     <artifactId>word-checker</artifactId>
    <version>0.0.8</version>
</dependency>

测试案例

会依据输出，主动返回最佳纠正后果。

final String speling = "speling";
Assert.assertEquals("spelling", EnWordCheckers.correct(speling));

外围 api 介绍

外围 api 在 EnWordCheckers 工具类下。

性能 办法 参数 返回值 备注
判断单词拼写是否正确 isCorrect(string) 待检测的单词 boolean
返回最佳纠正后果 correct(string) 待检测的单词 String 如果没有找到能够纠正的单词，则返回其自身
判断单词拼写是否正确 correctList(string) 待检测的单词 List 返回所有匹配的纠正列表
判断单词拼写是否正确 correctList(string, int limit) 待检测的单词, 返回列表的大小 返回指定大小的的纠正列表 列表大小 小于等于 limit

测试例子

参见 EnWordCheckerTest.java

是否拼写正确

final String hello = "hello";
final String speling = "speling";
Assert.assertTrue(EnWordCheckers.isCorrect(hello));
Assert.assertFalse(EnWordCheckers.isCorrect(speling));

返回最佳匹配后果

final String hello = "hello";
final String speling = "speling";
Assert.assertEquals("hello", EnWordCheckers.correct(hello));
Assert.assertEquals("spelling", EnWordCheckers.correct(speling));

默认纠正匹配列表

final String word = "goox";
List<String> stringList = EnWordCheckers.correctList(word);
Assert.assertEquals("[good, goo, goon, goof, gook, goop, goos, gox, goog, gool, goor]", stringList.toString());

指定纠正匹配列表大小

final String word = "goox";
final int limit = 2;
List<String> stringList = EnWordCheckers.correctList(word, limit);
Assert.assertEquals("[good, goo]", stringList.toString());

中文拼写纠正

外围 api

为升高学习老本，外围 api 和 ZhWordCheckers 中，和英文拼写检测保持一致。

是否拼写正确

final String right = "正确";
final String error = "万变不离其中";

Assert.assertTrue(ZhWordCheckers.isCorrect(right));
Assert.assertFalse(ZhWordCheckers.isCorrect(error));

返回最佳匹配后果

final String right = "正确";
final String error = "万变不离其中";

Assert.assertEquals("正确", ZhWordCheckers.correct(right));
Assert.assertEquals("万变不离其宗", ZhWordCheckers.correct(error));

默认纠正匹配列表

final String word = "万变不离其中";

List<String> stringList = ZhWordCheckers.correctList(word);
Assert.assertEquals("[万变不离其宗]", stringList.toString());

指定纠正匹配列表大小

final String word = "万变不离其中";
final int limit = 1;

List<String> stringList = ZhWordCheckers.correctList(word, limit);
Assert.assertEquals("[万变不离其宗]", stringList.toString());

长文本中英文混合

情景

理论拼写纠正的话，最佳的应用体验是用户输出一个长文本，并且可能是中英文混合的。

而后实现上述对应的性能。

外围办法

WordCheckers 工具类提供了长文本中英文混合的主动纠正性能。

性能 办法 参数 返回值 备注
文本拼写是否正确 isCorrect(string) 待检测的文本 boolean 全副正确，才会返回 true
返回最佳纠正后果 correct(string) 待检测的单词 String 如果没有找到能够纠正的文本，则返回其自身
判断文本拼写是否正确 correctMap(string) 待检测的单词 Map 返回所有匹配的纠正列表
判断文本拼写是否正确 correctMap(string, int limit) 待检测的文本, 返回列表的大小 返回指定大小的的纠正列表 列表大小 小于等于 limit

拼写是否正确

final String hello = "hello 你好";
final String speling = "speling 你好 以毒功毒";
Assert.assertTrue(WordCheckers.isCorrect(hello));
Assert.assertFalse(WordCheckers.isCorrect(speling));

返回最佳纠正后果

final String hello = "hello 你好";
final String speling = "speling 你好以毒功毒";
Assert.assertEquals("hello 你好", WordCheckers.correct(hello));
Assert.assertEquals("spelling 你好以毒攻毒", WordCheckers.correct(speling));

判断文本拼写是否正确

每一个词，对应的纠正后果。

final String hello = "hello 你好";
final String speling = "speling 你好以毒功毒";
Assert.assertEquals("{hello=[hello],  =[], 你 =[你], 好 =[好]}", WordCheckers.correctMap(hello).toString());
Assert.assertEquals("{ =[], speling=[spelling, spewing, sperling, seeling, spieling, spiling, speeling, speiling, spelding], 你 =[你], 好 =[好], 以毒功毒 =[以毒攻毒]}", WordCheckers.correctMap(speling).toString());

判断文本拼写是否正确

同上，指定最多返回的个数。

final String hello = "hello 你好";
final String speling = "speling 你好以毒功毒";

Assert.assertEquals("{hello=[hello],  =[], 你 =[你], 好 =[好]}", WordCheckers.correctMap(hello, 2).toString());
Assert.assertEquals("{ =[], speling=[spelling, spewing], 你 =[你], 好 =[好], 以毒功毒 =[以毒攻毒]}", WordCheckers.correctMap(speling, 2).toString());

格式化解决

有时候用户的输出是各式各样的，本工具反对对于格式化的解决。

大小写

大写会被对立格式化为小写。

final String word = "stRing";

Assert.assertTrue(EnWordCheckers.isCorrect(word));

全角半角

全角会被对立格式化为半角。

final String word = "string";

Assert.assertTrue(EnWordCheckers.isCorrect(word));

自定义英文词库

文件配置

你能够在我的项目资源目录创立文件 resources/data/define_word_checker_en.txt

内容如下：

my-long-long-define-word,2
my-long-long-define-word-two

不同的词独立一行。

每一行第一列代表单词，第二列代表呈现的次数，二者用逗号 , 隔开。

次数越大，在纠正的时候返回优先级就越高，默认值为 1。

用户自定义的词库优先级高于零碎内置词库。

测试代码

咱们在指定了对应的单词之后，拼写检测的时候就会失效。

final String word = "my-long-long-define-word";
final String word2 = "my-long-long-define-word-two";

Assert.assertTrue(EnWordCheckers.isCorrect(word));
Assert.assertTrue(EnWordCheckers.isCorrect(word2));

自定义中文词库

文件配置

你能够在我的项目资源目录创立文件 resources/data/define_word_checker_zh.txt

内容如下：

默守成规 按部就班

应用英文空格分隔，后面是谬误，前面是正确。

小结

中英文拼写的纠正始终是比拟热门，也比拟难的话题。

近些年，因为 NLP 和人工智能的提高，在商业上的利用也逐步胜利。

本次次要实现是基于传统的算法，外围在词库。

小明把残缺的实现曾经开源：

https://github.com/houbb/word-checker

感觉有帮忙的小伙伴欢送 fork/star 一波~

后续

在经验了几天的致力之后，小明终于实现了一个最简略的拼写查看工具。

“上次和我说的公众号的拼写查看性能还要吗？”

“不要了，你不说我都遗记了。”，产品显得有些诧异。” 那个需要做不做也无所谓，咱们最近挤压了一堆业务需要，你优先看看。”

“……”

“ 我最近又看到 xxx 上有一个性能也十分不错，你给咱们零碎也做一个。”

“……”

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