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Java实现敏感词过滤

敏感词、文字过滤是一个网站必不可少的功能,如何设计一个好的、高效的过滤算法是非常有必要的。前段时间我一个朋友(马上毕业,接触编程不久)要我帮他看一个文字过滤的东西,它说检索效率非常慢。我把它程序拿过来一看,整个过程如下:读取敏感词库、如果HashSet集合中,获取页面上传文字,然后进行匹配。我就想这个过程肯定是非常慢的。对于他这个没有接触的人来说我想也只能想到这个,更高级点就是正则表达式。但是非常遗憾,这两种方法都是不可行的。当然,在我意识里没有我也没有认知到那个算法可以解决问题,但是Google知道!

DFA简介

在实现文字过滤的算法中,DFA是唯一比较好的实现算法。DFA即Deterministic Finite Automaton,也就是确定有穷自动机,它是是通过event和当前的state得到下一个state,即event+state=nextstate。下图展示了其状态的转换

Java实现敏感词过滤

在这幅图中大写字母(S、U、V、Q)都是状态,小写字母a、b为动作。通过上图我们可以看到如下关系

a b b

S —–> U S —–> V U —–> V

在实现敏感词过滤的算法中,我们必须要减少运算,而DFA在DFA算法中几乎没有什么计算,有的只是状态的转换。

参考文献:http://www.iteye.com/topic/336577

Java实现DFA算法实现敏感词过滤

在Java中实现敏感词过滤的关键就是DFA算法的实现。首先我们对上图进行剖析。在这过程中我们认为下面这种结构会更加清晰明了。

Java实现敏感词过滤

同时这里没有状态转换,没有动作,有的只是Query(查找)。我们可以认为,通过S query U、V,通过U query V、P,通过V query U P。通过这样的转变我们可以将状态的转换转变为使用Java集合的查找。

诚然,加入在我们的敏感词库中存在如下几个敏感词:日本人、日本鬼子、毛.泽.东。那么我需要构建成一个什么样的结构呢?

首先:query 日 —> {本}、query 本 —>{人、鬼子}、query 人 —>{null}、query 鬼 —> {子}。形如下结构:

Java实现敏感词过滤

下面我们在对这图进行扩展:

Java实现敏感词过滤

这样我们就将我们的敏感词库构建成了一个类似与一颗一颗的树,这样我们判断一个词是否为敏感词时就大大减少了检索的匹配范围。比如我们要判断日本人,根据第一个字我们就可以确认需要检索的是那棵树,然后再在这棵树中进行检索。

但是如何来判断一个敏感词已经结束了呢?利用标识位来判断。

所以对于这个关键是如何来构建一棵棵这样的敏感词树。下面我已Java中的HashMap为例来实现DFA算法。具体过程如下:

日本人,日本鬼子为例

1、在hashMap中查询“日”看其是否在hashMap中存在,如果不存在,则证明已“日”开头的敏感词还不存在,则我们直接构建这样的一棵树。跳至3。

2、如果在hashMap中查找到了,表明存在以“日”开头的敏感词,设置hashMap = hashMap.get(“日”),跳至1,依次匹配“本”、“人”。

3、判断该字是否为该词中的最后一个字。若是表示敏感词结束,设置标志位isEnd = 1,否则设置标志位isEnd = 0;

Java实现敏感词过滤

程序实现如下:

运行得到的hashMap结构如下:

敏感词库我们一个简单的方法给实现了,那么如何实现检索呢?检索过程无非就是hashMap的get实现,找到就证明该词为敏感词,否则不为敏感词。过程如下:假如我们匹配“中国人民万岁”。

1、第一个字“中”,我们在hashMap中可以找到。得到一个新的map = hashMap.get(“”)。

2、如果map == null,则不是敏感词。否则跳至3

3、获取map中的isEnd,通过isEnd是否等于1来判断该词是否为最后一个。如果isEnd == 1表示该词为敏感词,否则跳至1。

通过这个步骤我们可以判断“中国人民”为敏感词,但是如果我们输入“中国女人”则不是敏感词了。

在文章末尾我提供了利用Java实现敏感词过滤的文件下载。下面是一个测试类来证明这个算法的效率和可靠性。

运行结果:

Java实现敏感词过滤

从上面的结果可以看出,敏感词库有771个,检测语句长度为184个字符,查出6个敏感词。总共耗时1毫秒。可见速度还是非常可观的。

下面提供两个文档下载:

Desktop.rar(http://pan.baidu.com/s/1o66teGU)里面包含两个Java文件,一个是读取敏感词库(SensitiveWordInit),一个是敏感词工具类(SensitivewordFilter),里面包含了判断是否存在敏感词(isContaintSensitiveWord(String txt,int matchType))、获取敏感词(getSensitiveWord(String txt , int matchType))、敏感词替代(replaceSensitiveWord(String txt,int matchType,String replaceChar))三个方法。

敏感词库:http://pan.baidu.com/s/1pJoGhVP

下面是自己整理的成为一个工具类