【SpringBoot】前缀树 Trie 过滤敏感词

1、过滤敏感词

Spring Boot实践，开发社区核心功能

完成过滤敏感词

Trie

• 名称：Trie也叫做字典树、前缀树（Prefix Tree）、单词查找树
• 特点：查找效率高，消耗内存大
• 应用：字符串检索、词频统计、字符串排序等

Trie 搜索字符串的效率主要跟字符串的长度有关

最大的特点就是共享字符串的公共前缀来达到节省空间的目的了

更多Trie 相关的数据结构和算法

Double-array Trie、Suffix Tree、Patricia Tree、Crit-bit Tree、AC自动机

实现敏感词过滤器

• 定义前缀树
• 根据敏感词，初始化前缀树
• 编写过滤敏感词的方法

SensitiveFilter.java

@Component
public class SensitiveFilter {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SensitiveFilter.class);

    // 替换符
    private static final String REPLACEMENT = "***";

    // 根节点
    private TrieNode rootNode = new TrieNode();
    //PostConstruct  容器实例化Bean 构造器   服务初始化
    @PostConstruct
    public void init() {
        try (
                InputStream is = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("sensitive-words.txt");
                BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
        ) {
            String keyword;
            while ((keyword = reader.readLine()) != null) {
                // 添加到前缀树
                this.addKeyword(keyword);
            }
        } catch (IOException e) {
            logger.error("加载敏感词文件失败: " + e.getMessage());
        }
    }

    // 将一个敏感词添加到前缀树中
    private void addKeyword(String keyword) {
        TrieNode tempNode = rootNode;
        for (int i = 0; i < keyword.length(); i++) {
            char c = keyword.charAt(i);
            TrieNode subNode = tempNode.getSubNode(c);

            if (subNode == null) {
                // 初始化子节点
                subNode = new TrieNode();
                tempNode.addSubNode(c, subNode);
            }

            // 指向子节点,进入下一轮循环
            tempNode = subNode;

            // 设置结束标识
            if (i == keyword.length() - 1) {
                tempNode.setKeywordEnd(true);
            }
        }
    }

    /**
     * 过滤敏感词
     *
     * @param text 待过滤的文本
     * @return 过滤后的文本
     */
    public String filter(String text) {
        if (StringUtils.isBlank(text)) {
            return null;
        }

        // 指针1
        TrieNode tempNode = rootNode;
        // 指针2
        int begin = 0;
        // 指针3
        int position = 0;
        // 结果
        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        while (position < text.length()) {
            char c = text.charAt(position);

            // 跳过符号
            if (isSymbol(c)) {
                // 若指针1处于根节点,将此符号计入结果,让指针2向下走一步
                if (tempNode == rootNode) {
                    sb.append(c);
                    begin++;
                }
                // 无论符号在开头或中间,指针3都向下走一步
                position++;
                continue;
            }

            // 检查下级节点
            tempNode = tempNode.getSubNode(c);
            if (tempNode == null) {
                // 以begin开头的字符串不是敏感词
                sb.append(text.charAt(begin));
                // 进入下一个位置
                position = ++begin;
                // 重新指向根节点
                tempNode = rootNode;
            } else if (tempNode.isKeywordEnd()) {
                // 发现敏感词,将begin~position字符串替换掉
                sb.append(REPLACEMENT);
                // 进入下一个位置
                begin = ++position;
                // 重新指向根节点
                tempNode = rootNode;
            } else {
                // 检查下一个字符
                position++;
            }
        }

        // 将最后一批字符计入结果
        sb.append(text.substring(begin));

        return sb.toString();
    }

    // 判断是否为符号
    private boolean isSymbol(Character c) {
        // 0x2E80~0x9FFF 是东亚文字范围
        return !CharUtils.isAsciiAlphanumeric(c) && (c < 0x2E80 || c > 0x9FFF);
    }

    // 前缀树
    private class TrieNode {

        // 关键词结束标识
        private boolean isKeywordEnd = false;

        // 子节点(key是下级字符,value是下级节点)
        private Map<Character, TrieNode> subNodes = new HashMap<>();

        public boolean isKeywordEnd() {
            return isKeywordEnd;
        }

        public void setKeywordEnd(boolean keywordEnd) {
            isKeywordEnd = keywordEnd;
        }

        // 添加子节点
        public void addSubNode(Character c, TrieNode node) {
            subNodes.put(c, node);
        }

        // 获取子节点
        public TrieNode getSubNode(Character c) {
            return subNodes.get(c);
        }

    }

}

要过滤的单词sensitive-words.txt

shit
傻逼
笨蛋
...
敏感词

测试

SensitiveTests.java

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
@ContextConfiguration(classes = CommunityApplication.class)
public class SensitiveTests {

    @Autowired
    private SensitiveFilter sensitiveFilter;

    @Test
    public void testSensitiveFilter() {
        //这是发的人比较初级的
        String text = "I'm a piece of shit，我就是傻逼呀，我个笨蛋，" + "留下不学无术的眼泪!!!!";
        text = sensitiveFilter.filter(text);
        System.out.println(text);//I'm a piece of ***，我就是***呀，我个***，留下不学无术的眼泪!!!!

        text = "I'm a piece of ☆sh☆it，我就是☆傻☆☆逼☆呀，@我个☆笨☆蛋，" +  "留下不学无术的眼泪!!!";
        text = sensitiveFilter.filter(text);
        System.out.println(text);//I'm a piece of ☆***，我就是☆***☆呀，@我个☆***，留下不学无术的眼泪!!!
    }

}

Result

记录

1、高薪求职项目课 - vol.7 - https://www.nowcoder.com/courses/semester/senior

是记录这个社区项目的笔记。

Github ： https://github.com/liuawen/play-community