DFA敏感词过滤算法

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网上已经有很多的过滤敏感词算法:Java实现敏感词过滤算法,一开始看代码的时候还是困惑的,这里简单记录下剖析代码思路

  1. 创建敏感词库过程如下:
    /**
     * 初始化敏感词库,构建DFA算法模型
     *
     * @param sensitiveWordSet 敏感词库
     */
    private static void initSensitiveWordMap(Set<String> sensitiveWordSet) {
        //初始化敏感词容器,减少扩容操作
        sensitiveWordMap = new HashMap(sensitiveWordSet.size());
        String key;
        Map nowMap;
        Map<String, String> newWorMap;
        //迭代sensitiveWordSet
        Iterator<String> iterator = sensitiveWordSet.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            //关键字
            key = iterator.next();
            nowMap = sensitiveWordMap;
            for (int i = 0; i < key.length(); i++) {
                //转换成char型
                char keyChar = key.charAt(i);
                //库中获取关键字
                Object wordMap = nowMap.get(keyChar);
                //如果存在该key,直接赋值,用于下一个循环获取
                if (wordMap != null) {
                    nowMap = (Map) wordMap;
                } else {
                    //不存在则,则构建一个map,同时将isEnd设置为0,因为他不是最后一个
                    newWorMap = new HashMap<String, String>();
                    //不是最后一个
                    newWorMap.put("isEnd", "0");
                    nowMap.put(keyChar, newWorMap);
                    nowMap = newWorMap;
                }

                if (i == key.length() - 1) {
                    //最后一个
                    nowMap.put("isEnd", "1");
                }
            }
        }
    }

  • sensitiveWordMap 和 nowMap 指向同一个对象,nowMap 而后改成指向与 newWordMap1 同一个对象
  • sensitiveWordMap 主要通过 newWordMap1 引用的对象更新而进行更新

  • nowMap newWordMap1 引用的对象通过 nowMap 进行更新,nowMap 而后改成指向与 newWordMap2 同一个对象
  • 后续都是通过 newMap 更新,以此类推

  • 像日本人、日本男人、日本女人这三个敏感词最终是形成这样一棵树
  • { 日 = { isEnd=0, 本 = { isEnd = 0, 人 = { isEnd = 1 }, 男 = {isEnd = 0, 人 = { isEnd = 1 } }, 女 = {isEnd = 0, 人 = { isEnd = 1 } } } } }
  1. 检索是否包含敏感词:
  • 判断 “日本”是否是敏感词,检索到本,由于 isEnd=0 所以 日本不是敏感词
  • 像敏感词为“特殊商品”、则“商品”不为敏感词。因为没有以“商”开头的树能用来检索
  • 像判断“中国人和日本人”中是否包含敏感词,从代码中可以看出是遍历每一个char,去判断是否匹配敏感词库。
  1. 贴全部代码:
public class SensitiveWordUtil {

    /**
     * 敏感词匹配规则
     */
    private static final int MinMatchTYpe = 1;      //最小匹配规则,如:敏感词库["中国","中国人"],语句:"我是中国人",匹配结果:我是[中国]人
    private static final int MaxMatchType = 2;      //最大匹配规则,如:敏感词库["中国","中国人"],语句:"我是中国人",匹配结果:我是[中国人]

    private static final char maskChar = '*'; // 掩码

    /**
     * 敏感词集合
     */
    private static HashMap sensitiveWordMap;

    /**
     * 初始化敏感词库,构建DFA算法模型
     *
     * @param sensitiveWordSet 敏感词库
     */
    public static synchronized void init(Set<String> sensitiveWordSet) {
        initSensitiveWordMap(sensitiveWordSet);
    }


    /**
     * 打印sensitiveWordMap
     */
    public static void printMap(){
        Log.i("MainActivity",sensitiveWordMap.toString());
    }

    /**
     * 初始化敏感词库,构建DFA算法模型
     *
     * @param sensitiveWordSet 敏感词库
     */
    private static void initSensitiveWordMap(Set<String> sensitiveWordSet) {
        //初始化敏感词容器,减少扩容操作
        sensitiveWordMap = new HashMap(sensitiveWordSet.size());
        String key;
        Map nowMap;
        Map<String, String> newWorMap;
        //迭代sensitiveWordSet
        Iterator<String> iterator = sensitiveWordSet.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            //关键字
            key = iterator.next();
            nowMap = sensitiveWordMap;
            for (int i = 0; i < key.length(); i++) {
                //转换成char型
                char keyChar = key.charAt(i);
                //库中获取关键字
                Object wordMap = nowMap.get(keyChar);
                //如果存在该key,直接赋值,用于下一个循环获取
                if (wordMap != null) {
                    nowMap = (Map) wordMap;
                } else {
                    //不存在则,则构建一个map,同时将isEnd设置为0,因为他不是最后一个
                    newWorMap = new HashMap<String, String>();
                    //不是最后一个
                    newWorMap.put("isEnd", "0");
                    nowMap.put(keyChar, newWorMap);
                    nowMap = newWorMap;
                }

                if (i == key.length() - 1) {
                    //最后一个
                    nowMap.put("isEnd", "1");
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 判断文字是否包含敏感字符
     *
     * @param txt       文字
     * @param matchType 匹配规则 1:最小匹配规则,2:最大匹配规则
     * @return 若包含返回true,否则返回false
     */
    public static boolean contains(String txt, int matchType ,HashSet<String> hashSet) {

        if(sensitiveWordMap == null){
//            LogUtil.i(BaiduRecognizeManager.TAG,"敏感词库尚未初始化");
            initSensitiveWordMap(hashSet);
        }

        boolean flag = false;
        for (int i = 0; i < txt.length(); i++) {
            int matchFlag = checkSensitiveWord(txt, i, matchType); //判断是否包含敏感字符
            if (matchFlag > 0) {    //大于0存在,返回true
                flag = true;
            }
        }
        return flag;
    }

    /**
     * 判断文字是否包含敏感字符
     *
     * @param txt 文字
     * @return 若包含返回true,否则返回false
     */
    public static boolean contains(String txt) {
        return contains(txt, MaxMatchType,null);
    }

    /**
     * 获取文字中的敏感词
     *
     * @param txt       文字
     * @param matchType 匹配规则 1:最小匹配规则,2:最大匹配规则
     */
    public static Set<String> getSensitiveWord(String txt, int matchType) {
        Set<String> sensitiveWordList = new HashSet<String>();

        for (int i = 0; i < txt.length(); i++) {
            //判断是否包含敏感字符
            int length = checkSensitiveWord(txt, i, matchType);
            if (length > 0) {//存在,加入list中
                sensitiveWordList.add(txt.substring(i, i + length));
                i = i + length - 1;//减1的原因,是因为for会自增
            }
        }

        return sensitiveWordList;
    }

    /**
     * 获取文字中的敏感词
     *
     * @param txt 文字
     */
    public static Set<String> getSensitiveWord(String txt) {
        return getSensitiveWord(txt, MaxMatchType);
    }

    /**
     * 替换敏感字字符
     *
     * @param txt         文本
     * @param replaceChar 替换的字符,匹配的敏感词以字符逐个替换,如 语句:我爱中国人 敏感词:中国人,替换字符:*, 替换结果:我爱***
     * @param matchType   敏感词匹配规则
     */
    public static String replaceSensitiveWord(String txt, char replaceChar, int matchType) {
        String resultTxt = txt;
        //获取所有的敏感词
        Set<String> set = getSensitiveWord(txt, matchType);
        Iterator<String> iterator = set.iterator();
        String word;
        String replaceString;
        while (iterator.hasNext()) {
            word = iterator.next();
            replaceString = getReplaceChars(replaceChar, word.length());
            resultTxt = resultTxt.replaceAll(word, replaceString);
        }

        return resultTxt;
    }

    /**
     * 替换敏感字字符
     *
     * @param txt         文本
     * @param replaceChar 替换的字符,匹配的敏感词以字符逐个替换,如 语句:我爱中国人 敏感词:中国人,替换字符:*, 替换结果:我爱***
     */
    public static String replaceSensitiveWord(String txt, char replaceChar) {
        return replaceSensitiveWord(txt, replaceChar, MaxMatchType);
    }

    /**
     * 替换敏感字字符
     *
     * @param txt       文本
     * @param matchType 敏感词匹配规则
     */
    public static String replaceSensitiveWord(String txt, int matchType) {
        String resultTxt = txt;
        //获取所有的敏感词
        Set<String> set = getSensitiveWord(txt, matchType);
        Iterator<String> iterator = set.iterator();
        String word;
        while (iterator.hasNext()) {
            word = iterator.next();
            resultTxt = resultTxt.replaceAll(word, getReplaceChars(maskChar, word.length()));
        }

        return resultTxt;
    }

    /**
     * 获取替换字符串
     */
    private static String getReplaceChars(char replaceChar, int length) {
        StringBuilder resultReplace = new StringBuilder(String.valueOf(replaceChar));
        for (int i = 1; i < length; i++) {
            resultReplace.append(replaceChar);
        }

        return resultReplace.toString();
    }

    /**
     * 检查文字中是否包含敏感字符,检查规则如下:<br>
     *
     * @return 如果存在,则返回敏感词字符的长度,不存在返回0
     */
    private static int checkSensitiveWord(String txt, int beginIndex, int matchType) {
        //敏感词结束标识位:用于敏感词只有1位的情况
        boolean flag = false;
        //匹配标识数默认为0
        int matchFlag = 0;
        char word;
        Map nowMap = sensitiveWordMap;
        for (int i = beginIndex; i < txt.length(); i++) {
            word = txt.charAt(i);
            //获取指定key
            nowMap = (Map) nowMap.get(word);
            if (nowMap != null) {//存在,则判断是否为最后一个
                //找到相应key,匹配标识+1
                matchFlag++;
                //如果为最后一个匹配规则,结束循环,返回匹配标识数
                if ("1".equals(nowMap.get("isEnd"))) {
                    //结束标志位为true
                    flag = true;
                    //最小规则,直接返回,最大规则还需继续查找
                    if (MinMatchTYpe == matchType) {
                        break;
                    }
                }
            } else {//不存在,直接返回
                break;
            }
        }
        if (matchFlag < 2 || !flag) {//长度必须大于等于1,为词
            matchFlag = 0;
        }
        return matchFlag;
    }
}

使用的话如下:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);


        HashSet<String> strings = new HashSet<>();
        strings.add("中国人");
        strings.add("日本男人");
        strings.add("日本女人");
        strings.add("日本");
        strings.add("日本人");


        SensitiveWordUtil.init(strings);

        SensitiveWordUtil.printMap();

        Set<String> set =  SensitiveWordUtil.getSensitiveWord("中国人不是日本人");
        Log.i("MainActivity","包含的敏感词有:"+set);
    }
}