TF-IDF理解及其Java实现

    xiaoxiao2021-03-25  108

    转自:http://www.cnblogs.com/ywl925/archive/2013/08/26/3275878.html

    前言

    前段时间,又具体看了自己以前整理的TF-IDF,这里把它发布在博客上,知识就是需要不断的重复的,否则就感觉生疏了。

    TF-IDF理解

    TF-IDF(term frequency–inverse document frequency)是一种用于资讯检索与资讯探勘的常用加权技术, TFIDF的主要思想是:如果某个词或短语在一篇文章中出现的频率TF高,并且在其他文章中很少出现,则认为此词或者短语具有很好的类别区分能力,适合用来分类。TFIDF实际上是:TF * IDF,TF词频(Term Frequency),IDF反文档频率(Inverse Document Frequency)。TF表示词条在文档d中出现的频率。IDF的主要思想是:如果包含词条t的文档越少,也就是n越小,IDF越大,则说明词条t具有很好的类别区分能力。如果某一类文档C中包含词条t的文档数为m,而其它类包含t的文档总数为k,显然所有包含t的文档数n=m + k,当m大的时候,n也大,按照IDF公式得到的IDF的值会小,就说明该词条t类别区分能力不强。但是实际上,如果一个词条在一个类的文档中频繁出现,则说明该词条能够很好代表这个类的文本的特征,这样的词条应该给它们赋予较高的权重,并选来作为该类文本的特征词以区别与其它类文档。这就是IDF的不足之处.

    TF公式:

           

    以上式子中  是该词在文件中的出现次数,而分母则是在文件中所有字词的出现次数之和。

    IDF公式:

      

    |D|:语料库中的文件总数:包含词语的文件数目(即的文件数目)如果该词语不在语料库中,就会导致被除数为零,因此一般情况下使用

    然后

    TF-IDF案例

    案例:假如一篇文件的总词语数是100个,而词语“母牛”出现了3次,那么“母牛”一词在该文件中的词频就是3/100=0.03。一个计算文件频率 (DF) 的方法是测定有多少份文件出现过“母牛”一词,然后除以文件集里包含的文件总数。所以,如果“母牛”一词在1,000份文件出现过,而文件总数是10,000,000份的话,其逆向文件频率就是 lg(10,000,000 / 1,000)=4。最后的TF-IDF的分数为0.03 * 4=0.12。

    TF-IDF实现(Java)

    这里采用了外部插件IKAnalyzer-2012.jar,用其进行分词,插件和测试文件可以从这里下载点击

    具体代码如下:

    按 Ctrl+C 复制代码 package tfidf; import java.io.*; import java.util.*; import org.wltea.analyzer.lucene.IKAnalyzer; public class ReadFiles {     /**      * @param args      */         private static ArrayList<String> FileList = new ArrayList<String>(); // the list of file     //get list of file for the directory, including sub-directory of it     public static List<String> readDirs(String filepath) throws FileNotFoundException, IOException     {         try         {             File file = new File(filepath);             if(!file.isDirectory())             {                 System.out.println("输入的[]");                 System.out.println("filepath:" + file.getAbsolutePath());             }             else             {                 String[] flist = file.list();                 for(int i = 0; i < flist.length; i++)                 {                     File newfile = new File(filepath + "\\" + flist[i]);                     if(!newfile.isDirectory())                     {                         FileList.add(newfile.getAbsolutePath());                     }                     else if(newfile.isDirectory()) //if file is a directory, call ReadDirs                     {                         readDirs(filepath + "\\" + flist[i]);                     }                                     }             }         }catch(FileNotFoundException e)         {             System.out.println(e.getMessage());         }         return FileList;     }          //read file     public static String readFile(String file) throws FileNotFoundException, IOException     {         StringBuffer strSb = new StringBuffer(); //String is constant, StringBuffer can be changed.         InputStreamReader inStrR = new InputStreamReader(new FileInputStream(file), "gbk"); //byte streams to character streams         BufferedReader br = new BufferedReader(inStrR);          String line = br.readLine();         while(line != null){             strSb.append(line).append("\r\n");             line = br.readLine();             }                  return strSb.toString();     }          //word segmentation     public static ArrayList<String> cutWords(String file) throws IOException{                  ArrayList<String> words = new ArrayList<String>();         String text = ReadFiles.readFile(file);         IKAnalyzer analyzer = new IKAnalyzer();         words = analyzer.split(text);                  return words;     }          //term frequency in a file, times for each word     public static HashMap<String, Integer> normalTF(ArrayList<String> cutwords){         HashMap<String, Integer> resTF = new HashMap<String, Integer>();                  for(String word : cutwords){             if(resTF.get(word) == null){                 resTF.put(word, 1);                 System.out.println(word);             }             else{                 resTF.put(word, resTF.get(word) + 1);                 System.out.println(word.toString());             }         }         return resTF;     }          //term frequency in a file, frequency of each word     public static HashMap<String, Float> tf(ArrayList<String> cutwords){         HashMap<String, Float> resTF = new HashMap<String, Float>();                  int wordLen = cutwords.size();         HashMap<String, Integer> intTF = ReadFiles.normalTF(cutwords);                   Iterator iter = intTF.entrySet().iterator(); //iterator for that get from TF         while(iter.hasNext()){             Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next();             resTF.put(entry.getKey().toString(), Float.parseFloat(entry.getValue().toString()) / wordLen);             System.out.println(entry.getKey().toString() + " = "+  Float.parseFloat(entry.getValue().toString()) / wordLen);         }         return resTF;     }           //tf times for file     public static HashMap<String, HashMap<String, Integer>> normalTFAllFiles(String dirc) throws IOException{         HashMap<String, HashMap<String, Integer>> allNormalTF = new HashMap<String, HashMap<String,Integer>>();                  List<String> filelist = ReadFiles.readDirs(dirc);         for(String file : filelist){             HashMap<String, Integer> dict = new HashMap<String, Integer>();             ArrayList<String> cutwords = ReadFiles.cutWords(file); //get cut word for one file                          dict = ReadFiles.normalTF(cutwords);             allNormalTF.put(file, dict);         }             return allNormalTF;     }          //tf for all file     public static HashMap<String,HashMap<String, Float>> tfAllFiles(String dirc) throws IOException{         HashMap<String, HashMap<String, Float>> allTF = new HashMap<String, HashMap<String, Float>>();         List<String> filelist = ReadFiles.readDirs(dirc);                  for(String file : filelist){             HashMap<String, Float> dict = new HashMap<String, Float>();             ArrayList<String> cutwords = ReadFiles.cutWords(file); //get cut words for one file                          dict = ReadFiles.tf(cutwords);             allTF.put(file, dict);         }         return allTF;     }     public static HashMap<String, Float> idf(HashMap<String,HashMap<String, Float>> all_tf){         HashMap<String, Float> resIdf = new HashMap<String, Float>();         HashMap<String, Integer> dict = new HashMap<String, Integer>();         int docNum = FileList.size();                  for(int i = 0; i < docNum; i++){             HashMap<String, Float> temp = all_tf.get(FileList.get(i));             Iterator iter = temp.entrySet().iterator();             while(iter.hasNext()){                 Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next();                 String word = entry.getKey().toString();                 if(dict.get(word) == null){                     dict.put(word, 1);                 }else {                     dict.put(word, dict.get(word) + 1);                 }             }         }         System.out.println("IDF for every word is:");         Iterator iter_dict = dict.entrySet().iterator();         while(iter_dict.hasNext()){             Map.Entry entry = (Map.Entry)iter_dict.next();             float value = (float)Math.log(docNum / Float.parseFloat(entry.getValue().toString()));             resIdf.put(entry.getKey().toString(), value);             System.out.println(entry.getKey().toString() + " = " + value);         }         return resIdf;     }     public static void tf_idf(HashMap<String,HashMap<String, Float>> all_tf,HashMap<String, Float> idfs){         HashMap<String, HashMap<String, Float>> resTfIdf = new HashMap<String, HashMap<String, Float>>();                      int docNum = FileList.size();         for(int i = 0; i < docNum; i++){             String filepath = FileList.get(i);             HashMap<String, Float> tfidf = new HashMap<String, Float>();             HashMap<String, Float> temp = all_tf.get(filepath);             Iterator iter = temp.entrySet().iterator();             while(iter.hasNext()){                 Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next();                 String word = entry.getKey().toString();                 Float value = (float)Float.parseFloat(entry.getValue().toString()) * idfs.get(word);                  tfidf.put(word, value);             }             resTfIdf.put(filepath, tfidf);         }         System.out.println("TF-IDF for Every file is :");         DisTfIdf(resTfIdf);     }     public static void DisTfIdf(HashMap<String, HashMap<String, Float>> tfidf){         Iterator iter1 = tfidf.entrySet().iterator();         while(iter1.hasNext()){             Map.Entry entrys = (Map.Entry)iter1.next();             System.out.println("FileName: " + entrys.getKey().toString());             System.out.print("{");             HashMap<String, Float> temp = (HashMap<String, Float>) entrys.getValue();             Iterator iter2 = temp.entrySet().iterator();             while(iter2.hasNext()){                 Map.Entry entry = (Map.Entry)iter2.next();                  System.out.print(entry.getKey().toString() + " = " + entry.getValue().toString() + ", ");             }             System.out.println("}");         }              }     public static void main(String[] args) throws IOException {         // TODO Auto-generated method stub         String file = "D:/testfiles";         HashMap<String,HashMap<String, Float>> all_tf = tfAllFiles(file);         System.out.println();         HashMap<String, Float> idfs = idf(all_tf);         System.out.println();         tf_idf(all_tf, idfs);              } } 按 Ctrl+C 复制代码

    结果如下图:

    常见问题

    没有加入lucene jar包

     

     

    lucene包和je包版本不适合

    转载请注明原文地址: https://ju.6miu.com/read-12335.html

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