Python检测文章抄袭，谈谈去重算法原理

╰+攻爆jí腚メ 2022-01-11 03:17 162阅读 0赞

中文内容新闻网站的“转载”（其实就是抄）现象非常严重，这种“转载”几乎是全文照抄，或改下标题，或是改下编辑姓名，或是文字个别字修改。所以，对新闻网页的去重很有必要。

**一、去重算法原理**

文章去重（或叫网页去重）是根据文章（或网页）的文字内容来判断多个文章之间是否重复。这是爬虫爬取大量的文本行网页（新闻网页、博客网页等）后要进行的非常重要的一项操作，也是搜索引擎非常关心的一个问题。搜索引擎中[抓取][Link 1]的网页是海量的，海量文本的去重算法也出现了很多，比如minihash, simhash等等。

在工程实践中，对*simhash*使用了很长一段时间，有些缺点，一是算法比较复杂、效率较差；二是准确率一般。

网上也流传着百度采用的一种方法，用文章最长句子的hash值作为文章的标识，hash相同的文章（网页）就认为其内容一样，是重复的文章（网页）。

这个所谓的“百度算法”对工程很友好，但是实际中还是会有很多问题。中文网页的一大特点就是“天下文章一大抄”，各种博文、新闻几乎一字不改或稍作修改就被网站发表了。这个特点，很适合这个“百度算法”。但是，实际中个别字的修改，会导致被转载的最长的那句话不一样，从而其hash值也不一样了，最终结果是，准确率很高，召回率较低。

为了解决这个问题，我提出了nshash（top-n longest sentences hash)算法，即：取文章的最长n句话（实践下来，n=5效果不错）分别做hash值，这n个hash值作为文章的指纹，就像是人的5个手指的指纹，每个指纹都可以唯一确认文章的唯一性。这是对“百度算法”的延伸，准确率还是很高，但是召回率大大提高，原先一个指纹来确定，现在有n个指纹来招回了。

**二、算法实现**

该算法的原理简单，实现起来也不难。比较复杂一点的是对于一篇文章（网页）返回一个similar\_id，只要该ID相同则文章相似，通过groupby similar\_id即可达到去重目的。

为了记录文章指纹和similar\_id的关系，我们需要一个key-value数据库，本算法实现了内存和硬盘两种key-value数据库类来记录这种关系：

**HashDBLeveldb** 类：基于leveldb实现, 可用于海量文本的去重；

**HashDBMemory** 类：基于Python的dict实现，可用于中等数量（只要Python的dict不报内存错误）的文本去重。

这两个类都具有get()和put()两个方法，如果你想用Redis或MySQL等其它数据库来实现HashDB，可以参照这两个类的实现进行实现。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l3ODg4NjQ4NA_size_16_color_FFFFFF_t_70][]**HashDBLeveldb** 类  [ 软盟网][Link 2]

![HashDBLeveldb 类  软盟网][HashDBLeveldb _]**HashDBLeveldb** 类  [ 软盟网][Link 2]

HashDBLeveldb类的实现

![HashDBLeveldb类的实现][HashDBLeveldb] HashDBLeveldb类的实现

![HashDBLeveldb类的实现][HashDBLeveldb 1] HashDBLeveldb类的实现

HashDBMemory类的实现

从效率上看，肯定是HashDBMemory速度更快。利用nshash对17400篇新闻网页内容的测试结果如下:

HashDBLeveldb: 耗时2.47秒；

HashDBMemory: 耗时1.6秒；

具体测试代码请看 example/test.py。

有了这两个类，就可以实现nshash的核心算法了。

首先，对文本进行分句，以句号、感叹号、问号、换行符作为句子的结尾标识，一个正在表达式就可以分好句了。

其次，挑选最长的n句话，分别进行hash计算。hash函数可以用Python自带模块hashlib中的md5， sha等等，也可以用我在爬虫教程中多次提到的farmhash。

最后，我们需要根据这n个hash值给文本内容一个similar\_id，通过上面两种HashDB的类的任意一种都可以比较容易实现。其原理就是，similar\_id从0开始，从HashDB中查找这n个hash值是否有对应的similar\_id，如果有就返回这个对应的similar\_id；如果没有，就让当前similar\_id加1作为这n个hash值对应的similar\_id，将这种对应关系存入HashDB，并返回该similar\_id即可。

这个算法实现为NSHash类：

![NSHash类][NSHash] NSHash类

![NSHash类][NSHash 1] NSHash类

NSHash类的实现

**三、使用方法**

import nshash
    nsh = nshash.NSHash(name='test', hashfunc='farmhash', hashdb='memory')
    similar_id = nsh.get_similar(doc_text)

NSHash 类有三个参数：

*  name ： 用于hashdb保存到硬盘的文件名，如果hashdb是HashDBMemory, 则用pickle序列化到硬盘；如果是HashDBLeveldb，则leveldb目录名为：name+’.hashdb’。name按需随便起即可。
 *  hashfunc : 计算hash值的具体函数类别，目前实现两种类型： md5 和 farmhash 。默认是 md5 ，方便Windows上安装farmhash不方便。
 *  hashdb ：默认是 memory 即选择HashDBMemory，否则是HashDBLeveldb。

至于如何利用similar\_id进行海量文本的去重，这要结合你如何存储、索引这些海量文本。可参考 example/test.py 文件。这个test是对excel中保存的新闻网页进行去重的例子。

[Link 1]: http://shoujihao.ibixue.com
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l3ODg4NjQ4NA_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220111/cfe5dca803654618a1b08295f1ac9ca7.png
[Link 2]: /images/20220111/9c0444a002b74e30aab5cd0ef5fc95d3.png
[HashDBLeveldb _]: https://img-blog.csdnimg.cn/20190619144720575.jpg?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l3ODg4NjQ4NA==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[HashDBLeveldb]: /images/20220111/5fe272a5e635431ca1bb7d3778acb9d3.png
[HashDBLeveldb 1]: /images/20220111/5d3cadec3532442f9f5698373476dc7a.png
[NSHash]: /images/20220111/ff663b7437d24ffe9f9e775a4b211d7c.png
[NSHash 1]: /images/20220111/170ed1e3c83d46edae6265538ad518df.png