敏感词审查工具类—DFA算法

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简介

DFA全称为：Deterministic Finite Automation,即确定有穷自动机。其特征为：有一个有限状态集合和一些从一个状态通向另一个状态的边，每条边上标记有一个符号，其中一个状态是初态，某些状态是终态。但不同于不确定的有限自动机，DFA中不会有从同一状态出发的两条边标志有相同的符号。

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检索过程

例如：
敏感词：东方、西边、西北方
一次性的把所有的敏感词存储到了多个map中，如下图：

实质上是HashMap的get实现

1. 第一个字“东”，我们在hashMap中可以找到。得到一个新的map = hashMap.get(“”)。
2. 如果map == null，则不是敏感词。否则跳至3。
3. 获取map中的isEnd，通过isEnd是否等于1来判断该词是否为最后一个。如果isEnd == 1表示该词为敏感词，否则跳至1。

由此可以推断“东方”为敏感词，但如果我们输入“东边”则不是敏感词。

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工具类

/**
 * 敏感词审查工具类
 */
public class SensitiveWordUtil {

    public static Map<String, Object> dictionaryMap = new HashMap<>();


    /**
     * 生成关键词字典库
     * @param words
     * @return
     */
    public static void initMap(Collection<String> words) {
        if (words == null) {
            System.out.println("敏感词列表不能为空");
            return ;
        }

        // map初始长度words.size()，整个字典库的入口字数(小于words.size()，因为不同的词可能会有相同的首字)
        Map<String, Object> map = new HashMap<>(words.size());
        // 遍历过程中当前层次的数据
        Map<String, Object> curMap = null;
        Iterator<String> iterator = words.iterator();

        while (iterator.hasNext()) {
            String word = iterator.next();
            curMap = map;
            int len = word.length();
            for (int i =0; i < len; i++) {
                // 遍历每个词的字
                String key = String.valueOf(word.charAt(i));
                // 当前字在当前层是否存在, 不存在则新建, 当前层数据指向下一个节点, 继续判断是否存在数据
                Map<String, Object> wordMap = (Map<String, Object>) curMap.get(key);
                if (wordMap == null) {
                    // 每个节点存在两个数据: 下一个节点和isEnd(是否结束标志)
                    wordMap = new HashMap<>(2);
                    wordMap.put("isEnd", "0");
                    curMap.put(key, wordMap);
                }
                curMap = wordMap;
                // 如果当前字是词的最后一个字，则将isEnd标志置1
                if (i == len -1) {
                    curMap.put("isEnd", "1");
                }
            }
        }

        dictionaryMap = map;
    }

    /**
     * 搜索文本中某个文字是否匹配关键词
     * @param text
     * @param beginIndex
     * @return
     */
    private static int checkWord(String text, int beginIndex) {
        if (dictionaryMap == null) {
            throw new RuntimeException("字典不能为空");
        }
        boolean isEnd = false;
        int wordLength = 0;
        Map<String, Object> curMap = dictionaryMap;
        int len = text.length();
        // 从文本的第beginIndex开始匹配
        for (int i = beginIndex; i < len; i++) {
            String key = String.valueOf(text.charAt(i));
            // 获取当前key的下一个节点
            curMap = (Map<String, Object>) curMap.get(key);
            if (curMap == null) {
                break;
            } else {
                wordLength ++;
                if ("1".equals(curMap.get("isEnd"))) {
                    isEnd = true;
                }
            }
        }
        if (!isEnd) {
            wordLength = 0;
        }
        return wordLength;
    }

    /**
     * 获取匹配的关键词和命中次数
     * @param text
     * @return
     */
    public static Map<String, Integer> matchWords(String text) {
        Map<String, Integer> wordMap = new HashMap<>();
        int len = text.length();
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            int wordLength = checkWord(text, i);
            if (wordLength > 0) {
                String word = text.substring(i, i + wordLength);
                // 添加关键词匹配次数
                if (wordMap.containsKey(word)) {
                    wordMap.put(word, wordMap.get(word) + 1);
                } else {
                    wordMap.put(word, 1);
                }

                i += wordLength - 1;
            }
        }
        return wordMap;
    }

}

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测试及运行结果

测试代码：

public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("东方");
        list.add("西边");
        list.add("西北方");
        initMap(list); //构建敏感词词库
        String content="方向有很多，东方也可称为东边、西边也可称为西方、南边、北边，此外还有东南边、西北方等";//需要审查的字符串
        Map<String, Integer> map = matchWords(content); //返回一个map，记录了敏感的的出现次数，（敏感词：出现次数）
        System.out.println(map);
    }

运行结果：

{东方=1, 西边=1, 西北方=1}