莱文斯坦距离

莱文斯坦距离,又称Levenshtein距离,编辑距离,俄罗斯科学家弗拉基米尔·莱文斯坦(毕业于莫斯科国立大学数学和力学系)在1965年提出,他因对纠错码理论和信息理论的贡献,于2006年获得IEEE Richard W. Hamming奖章。

定义:莱文斯坦距离也称编辑距离,指的是将文本 A 编辑成文本 B 需要的最少变动次数(每次只能增加、删除或修改一个字)。

用途:可以用来计算字符串的相似度,文本相似度, 拼写纠错和抄袭侦测等等

优点:准确率很高,编辑距离算出来很小,文本相似度肯定很高。

缺点:召回率不高,由于编辑距离与文本的顺序有关。在文字相同,文字顺序变化很大的情况下,相似度会变得很低。比如“正大光明”和“光明正大”其实是一个意思。但编辑距离是4,完全不匹配

计算解析:

首先定义的单字符编辑操作有且仅有三种:

插入(Insertion)

删除(Deletion)

替换(Substitution)

image

我们可以给不同的操作赋予不同代价值,莱温斯坦(Levenshtein)定义该编辑距离最简单的方式是给每种操作赋予相同的代价值1。莱温斯坦另外一种定义只允许插入和删除操作,不允许替换操作。这样相当于替换用插入和删除两种操作实现,替换的代价值相当于变成2。

我们这里先用第一种定义将插入,删除,替换的三种操作代价都定为值1

假设我们把要比较相似度的两个字符串做成一个二维数组

假如两个字符串分别是String A="xyz"和String B="xymn"做成一个二维数组 i代表B的序号[行],j代表A的序号[列],i或者j等于0的时候代表大家都是空字符串, 我们用lev(i,j)来代表截止到指定坐标点,字符串要变成一样所需的编辑距离。因此,如下图,这里我们要求的值就是右下角(最终编辑距离)位置的值。

image

1.如果i=0或者j=0,lev(i,j)=j或者i,这里我们用0代表最前面的空串,这个位置的空串要编辑成一样则不需要操作,lev(i,j) = 0,也就是下面这个情况

image

2.继续用上面的公式(如果i=0或者j=0,lev(i,j)=j或者i),比如"0”编辑成”0x”只需要增加x一个操作。"0”编辑成”0xy”需要增加x和增加y一共两个操作。推导出如下图:

image

3.如果i&&j>=1 则lev(i,j)=min{lev(i-1,j)+1,lev(i,j-1)+1,lev(i-1,j-1)+h} 如果B[i]=A[j]相等,则h=0,否则h=1; min函数用来取三个编辑距离的最小值。我们先由此推导出i=1,j=1位置的值,lev(1,1) = min(lev(0,1)+1, lev(1,0)+1, lev(0,0)+h); 由于这个位置B[i]=A[j]相等, 所以h=0,那么lev(1,1) = min(2, 2, 0) = 0; 也就是”0x”编辑成”0x”的编辑距离为0。

image

4.依上公式继续推导

image
image
image

由此可以得出”xyz”和“xymn”的编辑距离为2,那么两个文本的相似度为(1 - (2/max(”xyz”字符串的长度,“xymn”字符串的长度)),(1 - (2/4)) = 0.50, 则相似度为50%.

Java版

public static float levenshtein(String msg, String msg2) {
        //计算两个字符串的长度。  
        int len1 = msg.length();
        int len2 = msg2.length();
        //建立文中说的数组,比字符长度大一个空间  
        int[][] dif = new int[len1 + 1][len2 + 1];
        //赋初值
        for (int a = 0; a <= len1; a++) {
            dif[a][0] = a;
        }
        for (int a = 0; a <= len2; a++) {
            dif[0][a] = a;
        }
        //计算两个字符是否一样,计算左上的值  
        int temp;
        for (int i = 1; i <= len1; i++) {
            for (int j = 1; j <= len2; j++) {
                if (msg.charAt(i - 1) == msg2.charAt(j - 1)) {
                    temp = 0;
                } else {
                    temp = 1;
                }
                //取三个值中最小的  
                dif[i][j] = min(dif[i - 1][j - 1] + temp, dif[i][j - 1] + 1,
                        dif[i - 1][j] + 1);
            }
        }
        //取数组右下角的值,不同位置代表不同字符串的比较  
        //计算相似度  
        float similarity = 1 - (float) dif[len1][len2] / Math.max(len1, len2);
        return similarity * 100.0f;
}

 //得到最小值 
public static int min(int... is) {
        int min = Integer.MAX_VALUE;
        for (int i : is) {
            if (min > i) {
                min = i;
            }
        }
        return min;
}

php版

<?php
$str1 = "正大光明";
$str2 = "正光大";
echo sprintf("%.2f",(1.0 - (levenshtein($str1,$str2) / max(strlen($str1), strlen($str2)))) * 100.0);

是的,你没看错,php为了提高代码执行效率和你的编码效率把算法封装到C里面了。
┑( ̄▽  ̄)┍

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 158,560评论 4 361
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,104评论 1 291
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 108,297评论 0 243
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 43,869评论 0 204
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,275评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,563评论 1 216
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,833评论 2 312
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,543评论 0 197
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,245评论 1 241
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,512评论 2 244
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,011评论 1 258
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,359评论 2 253
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,006评论 3 235
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,062评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,825评论 0 194
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,590评论 2 273
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,501评论 2 268

推荐阅读更多精彩内容

  • 编辑距离:将一个字符串转化成另一个字符串,需要的最少编辑操作次数(比如增加一个字符、删除一个字符、替换一个字符)。...
    暮想sun阅读 503评论 0 0
  • Leetcode 583.两个字符串的删除操作略微修改了莱文斯坦距离公式,题目中只有删除操作,无替换 所以 代码:
    Yanl__阅读 564评论 0 0
  • 在C语言中,五种基本数据类型存储空间长度的排列顺序是: A)char B)char=int<=float C)ch...
    夏天再来阅读 3,074评论 0 2
  • 官网 中文版本 好的网站 Content-type: text/htmlBASH Section: User ...
    不排版阅读 4,310评论 0 5
  • 是到了一定年龄还是怎么的,我怕看到这类字眼,关于四季更替,春耕秋收的字眼,读了以后便是两眼泪汪汪。 一元复始,万象...
    小又随笔阅读 520评论 0 0