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python实现敏感词过滤的几种方法

python实现敏感词过滤的几种方法

作者: 俊采星驰_87e0 | 来源:发表于2018-11-21 17:33 被阅读2606次

    1.replace过滤

    最简单也是最直接的就是直接循环敏感词,然后使用replace过滤关键词,文章和敏感词少的时候还可以,多的时候效率就真的很一般了。

    2.使用正则过滤

    有两个技术要点,

    1.使用Python正则表达式的re的sub()函数;
    2.在正则表达式语法中,竖线“|”表示二选一或多选一。
    代码参考

    import re
    
    def check_filter(keywords, text):
         return re.sub("|".join(keywords), "***", text)
    keywords = ("暴力", "色情", "其他关键字")
    text = "这句话里不包含暴力,也不包含色情,但是可能包含其他关键字" 
    print(check_filter(keywords, text))
    

    返回结果

    这句话里不包含***,也不包含***,但是可能包含***
    

    3.DFA过滤敏感词算法

    在网上查了下敏感词过滤方案,找到了一种名为DFA的算法,即Deterministic Finite Automaton算法,翻译成中文就是确定有穷自动机算法。它的基本思想是基于状态转移来检索敏感词,只需要扫描一次待检测文本,就能对所有敏感词进行检测,所以效率比方案一高不少。

    假设我们有以下5个敏感词需要检测:傻逼、傻子、傻大个、坏蛋、坏人。那么我们可以先把敏感词中有相同前缀的词组合成一个树形结构,不同前缀的词分属不同树形分支,以上述5个敏感词为例,可以初始化成如下2棵树:


    image.png image.png

    把敏感词组成成树形结构有什么好处呢?最大的好处就是可以减少检索次数,我们只需要遍历一次待检测文本,然后在敏感词库中检索出有没有该字符对应的子树就行了,如果没有相应的子树,说明当前检测的字符不在敏感词库中,则直接跳过继续检测下一个字符;如果有相应的子树,则接着检查下一个字符是不是前一个字符对应的子树的子节点,这样迭代下去,就能找出待检测文本中是否包含敏感词了。

    我们以文本“你是不是傻逼”为例,我们依次检测每个字符,因为前4个字符都不在敏感词库里,找不到相应的子树,所以直接跳过。当检测到“傻”字时,发现敏感词库中有相应的子树,我们把他记为tree-1,接着再搜索下一个字符“逼”是不是子树tree-1的子节点,发现恰好是,接下来再判断“逼”这个字符是不是叶子节点,如果是,则说明匹配到了一个敏感词了,在这里“逼”这个字符刚好是tree-1的叶子节点,所以成功检索到了敏感词:“傻逼”。大家发现了没有,在我们的搜索过程中,我们只需要扫描一次被检测文本就行了,而且对于被检测文本中不存在的敏感词,如这个例子中的“坏蛋”和“坏人”,我们完全不会扫描到,因此相比方案一效率大大提升了。

    在python中,我们可以用dict来存储上述的树形结构,还是以上述敏感词为例,我们把每个敏感词字符串拆散成字符,再存储到dict中,可以这样存:

    {
        '傻': {
            '逼': {
                '\x00': 0
            }, 
            '子': {
                '\x00': 0
            }, 
            '大': {
                '个': {
                    '\x00': 0
                }
            }
        }, 
        '坏': {
            '蛋': {
                '\x00': 0
            }, 
            '人': {
                '\x00': 0}
        }
    }
    

    首先将每个词的第一个字符作为key,value则是另一个dict,value对应的dict的key为第二个字符,如果还有第三个字符,则存储到以第二个字符为key的value中,当然这个value还是一个dict,以此类推下去,直到最后一个字符,当然最后一个字符对应的value也是dict,只不过这个dict只需要存储一个结束标志就行了,像上述的例子中,我们就存了一个{'\x00': 0}的dict,来表示这个value对应的key是敏感词的最后一个字符。

    同理,“坏人”和“坏蛋”这2个敏感词也是按这样的方式存储起来,这里就不罗列出来了。

    用dict存储有什么好处呢?我们知道dict在理想情况下可以以O(1)的时间复杂度进行查询,所以我们在遍历待检测字符串的过程中,可以以O(1)的时间复杂度检索出当前字符是否在敏感词库中,效率比方案一提升太多了。

    接下来上代码。

    # -*- coding:utf-8 -*-
    
    import time
    
    time1 = time.time()
    
    
    # DFA算法
    class DFAFilter(object):
        def __init__(self):
            self.keyword_chains = {}  # 关键词链表
            self.delimit = '\x00'  # 限定
    
        def add(self, keyword):
            keyword = keyword.lower()  # 关键词英文变为小写
            chars = keyword.strip()  # 关键字去除首尾空格和换行
            if not chars:  # 如果关键词为空直接返回
                return
            level = self.keyword_chains
            # 遍历关键字的每个字
            for i in range(len(chars)):
                # 如果这个字已经存在字符链的key中就进入其子字典
                if chars[i] in level:
                    level = level[chars[i]]
                else:
                    if not isinstance(level, dict):
                        break
                    for j in range(i, len(chars)):
                        level[chars[j]] = {}
                        last_level, last_char = level, chars[j]
                        level = level[chars[j]]
                    last_level[last_char] = {self.delimit: 0}
                    break
            if i == len(chars) - 1:
                level[self.delimit] = 0
    
        def parse(self, path):
            with open(path, encoding='utf-8') as f:
                for keyword in f:
                    self.add(str(keyword).strip())
            print(self.keyword_chains)
    
        def filter(self, message, repl="*"):
            message = message.lower()
            ret = []
            start = 0
            while start < len(message):
                level = self.keyword_chains
                step_ins = 0
                for char in message[start:]:
                    if char in level:
                        step_ins += 1
                        if self.delimit not in level[char]:
                            level = level[char]
                        else:
                            ret.append(repl * step_ins)
                            start += step_ins - 1
                            break
                    else:
                        ret.append(message[start])
                        break
                else:
                    ret.append(message[start])
                start += 1
    
            return ''.join(ret)
    
    
    if __name__ == "__main__":
        gfw = DFAFilter()
        path = "E:/lyh/test/sensitive_words.txt"
        gfw.parse(path)
        text = "你真是个大傻逼,大傻子,傻大个,大坏蛋,坏人。"
        result = gfw.filter(text)
    
        print(text)
        print(result)
        time2 = time.time()
        print('总共耗时:' + str(time2 - time1) + 's')
    

    sensitive_words.txt

    傻逼
    傻子
    傻大个
    坏蛋
    坏人
    

    运行结果

    你真是个大傻逼,大傻子,傻大个,大坏蛋,坏人。
    你真是个大**,大**,***,大**,**。
    总共耗时:0.0009999275207519531s
    

    4.AC自动机过滤敏感词算法

    AC自动机:一个常见的例子就是给出n个单词,再给出一段包含m个字符的文章,让你找出有多少个单词在文章里出现过。
    简单地讲,AC自动机就是字典树+kmp算法+失配指针

    # -*- coding:utf-8 -*-
    
    import time
    time1=time.time()
    
    # AC自动机算法
    class node(object):
        def __init__(self):
            self.next = {}
            self.fail = None
            self.isWord = False
            self.word = ""
    
    class ac_automation(object):
    
        def __init__(self):
            self.root = node()
    
        # 添加敏感词函数
        def addword(self, word):
            temp_root = self.root
            for char in word:
                if char not in temp_root.next:
                    temp_root.next[char] = node()
                temp_root = temp_root.next[char]
            temp_root.isWord = True
            temp_root.word = word
    
        # 失败指针函数
        def make_fail(self):
            temp_que = []
            temp_que.append(self.root)
            while len(temp_que) != 0:
                temp = temp_que.pop(0)
                p = None
                for key,value in temp.next.item():
                    if temp == self.root:
                        temp.next[key].fail = self.root
                    else:
                        p = temp.fail
                        while p is not None:
                            if key in p.next:
                                temp.next[key].fail = p.fail
                                break
                            p = p.fail
                        if p is None:
                            temp.next[key].fail = self.root
                    temp_que.append(temp.next[key])
    
        # 查找敏感词函数
        def search(self, content):
            p = self.root
            result = []
            currentposition = 0
    
            while currentposition < len(content):
                word = content[currentposition]
                while word in p.next == False and p != self.root:
                    p = p.fail
    
                if word in p.next:
                    p = p.next[word]
                else:
                    p = self.root
    
                if p.isWord:
                    result.append(p.word)
                    p = self.root
                currentposition += 1
            return result
    
        # 加载敏感词库函数
        def parse(self, path):
            with open(path,encoding='utf-8') as f:
                for keyword in f:
                    self.addword(str(keyword).strip())
    
        # 敏感词替换函数
        def words_replace(self, text):
            """
            :param ah: AC自动机
            :param text: 文本
            :return: 过滤敏感词之后的文本
            """
            result = list(set(self.search(text)))
            for x in result:
                m = text.replace(x, '*' * len(x))
                text = m
            return text
    
    
    
    
    
    if __name__ == '__main__':
    
        ah = ac_automation()
        path='F:/文本反垃圾算法/sensitive_words.txt'
        ah.parse(path)
        text1="新疆骚乱苹果新品发布会雞八"
        text2=ah.words_replace(text1)
    
        print(text1)
        print(text2)
    
        time2 = time.time()
        print('总共耗时:' + str(time2 - time1) + 's')
    

    运行结果

    新疆骚乱苹果新品发布会雞八
    ****苹果新品发布会**
    总共耗时:0.0010304450988769531s
    

    参考链接:

    如何优雅地过滤敏感词
    两种高效过滤敏感词算法--DFA算法和AC自动机算法

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