如何在Java中使用編輯距離計算字串相似度？

Java 中的相似性字串比較

了解相似度量的必要性

使用時文字資料中，評估字串之間的相似性變得至關重要。這對於識別重複內容、尋找最相似的搜尋結果，甚至從文字中提取有意義的資訊等任務來說是有益的。幸運的是，Java 中有有效且完善的方法來計算字串相似度。

相似度函數簡介

字串比較的最常見方法是計算相似度指數，量化兩個字串之間的相似程度。一種廣泛使用的相似性度量是 Levenshtein Distance，它計算將一個字串轉換為另一個字串所需的最小編輯次數（插入、刪除或替換）。此距離測量通常標準化為 0 到 1 之間的範圍，其中數值越高表示相似性越高。

實作編輯距離

計算編輯的一種方法距離是透過使用**Apache Commons Text** 函式庫提供的**String.getLevenshteinDistance()**方法實作的標準Levenshtein 演算法。或者，您也可以手動實作演算法，如下程式碼所示：

public static int editDistance(String s1, String s2) {
  int n = s1.length() + 1;
  int m = s2.length() + 1;
  int[][] matrix = new int[n][m];

  for (int i = 0; i < n; i++) {
    matrix[i][0] = i;
  }

  for (int j = 0; j < m; j++) {
    matrix[0][j] = j;
  }

  for (int i = 1; i < n; i++) {
    for (int j = 1; j < m; j++) {
      int cost = (s1.charAt(i - 1) == s2.charAt(j - 1)) ? 0 : 1;
      matrix[i][j] = Math.min(
        matrix[i - 1][j] + 1, // deletion
        Math.min(
          matrix[i][j - 1] + 1, // insertion
          matrix[i - 1][j - 1] + cost // substitution
        )
      );
    }
  }

  return matrix[n - 1][m - 1];
}

計算相似度指數

計算編輯距離後，相似度索引可以透過將其標準化為較長的長度來獲得string:

public static double similarity(String s1, String s2) {
  double longerLength = Math.max(s1.length(), s2.length());
  return 1.0 - (editDistance(s1, s2) / longerLength);
}

結論

透過在Java 中實作編輯距離和相似度函數，您將獲得一個用於評估字串之間相似性的強大工具。該技術在自然語言處理、數據分析和其他需要比較文字內容的領域中得到了廣泛的應用。

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