Python的jieba分词及TF-IDF和TextRank 算法提取关键字

参考文章:Github上的项目———jieba

中文分词

对于NLP(自然语言处理)来说,分词是一步重要的工作,市面上也有各种分词库,11款开放中文分词系统比较

1.基于词典:基于字典、词库匹配的分词方法;(字符串匹配、机械分词法) 
2.基于统计:基于词频度统计的分词方法; 
3.基于规则:基于知识理解的分词方法。

  • 第一类方法应用词典匹配、汉语词法或其它汉语语言知识进行分词,如:最大匹配法、最小分词方法等。这类方法简单、分词效率较高,但汉语语言现象复杂丰富,词典的完备性、规则的一致性等问题使其难以适应开放的大规模文本的分词处理。
  • 第二类基于统计的分词方法则基于字和词的统计信息,如把相邻字间的信息、词频及相应的共现信息等应用于分词,由于这些信息是通过调查真实语料而取得的,因而基于统计的分词方法具有较好的实用性。

jieba分词,完全开源,有集成的python库,简单易用。 
jieba分词是基于前缀词典实现高效的词图扫描,生成句子中汉字所有可能成词情况所构成的有向无环图 (DAG),动态规划查找最大概率路径, 找出基于词频的最大切分组合

安装jieba

在安装有python3 和 pip 的机子上,安装jieba库很简单,使用pip即可:

pip install jieba
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jieba分词特性

  1. 支持三种分词模式:

    • 精确模式,试图将句子最精确地切开,适合文本分析;
    • 全模式,把句子中所有的可以成词的词语都扫描出来, 速度非常快,但是不能解决歧义;
    • 搜索引擎模式,在精确模式的基础上,对长词再次切分,提高召回率,适合用于搜索引擎分词。
  2. 支持繁体分词

  3. 支持自定义词典
  4. MIT 授权协议

主要功能


分词


  • jieba.cut : 方法接受三个输入参数: 需要分词的字符串;cut_all 参数用来控制是否采用全模式;HMM 参数用来控制是否使用 HMM 模型
  • jieba.cut_for_search : 方法接受两个参数:需要分词的字符串;是否使用 HMM 模型。该方法适合用于搜索引擎构建倒排索引的分词,粒度比较细
  • 待分词的字符串可以是 unicode 或 UTF-8 字符串、GBK 字符串。注意:不建议直接输入 GBK 字符串,可能无法预料地错误解码成 UTF-8
  • jieba.cut 以及 jieba.cut_for_search 返回的结构都是一个可迭代的 generator,可以使用 for 循环来获得分词后得到的每一个词语(unicode),或者用jieba.lcut 以及jieba.lcut_for_search 直接返回 list
  • jieba.Tokenizer(dictionary=DEFAULT_DICT) : 新建自定义分词器,可用于同时使用不同词典。jieba.dt 为默认分词器,所有全局分词相关函数都是该分词器的映射。
# 官方例程

# encoding=utf-8
import jieba

seg_list = jieba.cut("我来到北京清华大学", cut_all=True)
print("Full Mode: " + "/ ".join(seg_list))  # 全模式

seg_list = jieba.cut("我来到北京清华大学", cut_all=False)
print("Default Mode: " + "/ ".join(seg_list))  # 精确模式

seg_list = jieba.cut("他来到了网易杭研大厦")  # 默认是精确模式
print(", ".join(seg_list))

seg_list = jieba.cut_for_search("小明硕士毕业于中国科学院计算所,后在日本京都大学深造")  # 搜索引擎模式
print(", ".join(seg_list))
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【全模式】: 我/ 来到/ 北京/ 清华/ 清华大学/ 华大/ 大学 
【精确模式】: 我/ 来到/ 北京/ 清华大学 
【新词识别】:他, 来到, 了, 网易, 杭研, 大厦 (此处,“杭研”并没有在词典中,但是也被Viterbi算法识别出来了) 
【搜索引擎模式】: 小明, 硕士, 毕业, 于, 中国, 科学, 学院, 科学院, 中国科学院, 计算, 计算所, 后, 在, 日本, 京都, 大学, 日本京都大学, 深造


关键词提取


基于 TF-IDF(term frequency–inverse document frequency) 算法的关键词抽取

import jieba.analyse

jieba.analyse.extract_tags(sentence, topK=20, withWeight=False, allowPOS=())

  • sentence :为待提取的文本
  • topK: 为返回几个 TF/IDF 权重最大的关键词,默认值为 20
  • withWeight : 为是否一并返回关键词权重值,默认值为 False
  • allowPOS : 仅包括指定词性的词,默认值为空,即不筛选
# 基于TF-IDF算法的关键词抽取

import jieba
import jieba.analyse

sentence = '全国港澳研究会会长徐泽在会上发言指出,学习系列重要讲话要深刻领会 主席关于香港回归后的宪制基础和宪制秩序的论述,这是过去20年特别是中共十八大以来"一国两制"在香港实践取得成功的根本经验。首先,要在夯实 香港的宪制基础、巩固香港的宪制秩序上着力。只有牢牢确立起"一国两制"的宪制秩序,才能保证"一国两制"实践不走样 、不变形。其次,要在完善基本法实施的制度和机制上用功。中央直接行使的权力和特区高度自治权的结合是特区宪制秩 序不可或缺的两个方面,同时必须切实建立以行政长官为核心的行政主导体制。第三,要切实加强香港社会特别是针对公 职人员和青少年的宪法、基本法宣传,牢固树立"一国"意识,坚守"一国"原则。第四,要努力在全社会形成聚焦发展、抵 制泛政治化的氛围和势能,全面准确理解和落实基本法有关经济事务的规定,使香港继续在国家发展中发挥独特作用并由 此让最广大民众获得更实在的利益。'

keywords = jieba.analyse.extract_tags(sentence, topK=20, withWeight=True, allowPOS=('n','nr','ns'))

# print(type(keywords))
# <class 'list'>

for item in keywords:
    print(item[0],item[1])
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基于 TextRank 算法的关键词抽取

  • jieba.analyse.textrank(sentence, topK=20, withWeight=False, allowPOS=(‘ns’, ‘n’, ‘vn’, ‘v’)) 直接使用,接口相同,注意默认过滤词性。
  • jieba.analyse.TextRank() 新建自定义 TextRank 实例

基本思想:

  • 将待抽取关键词的文本进行分词
  • 以固定窗口大小(默认为5,通过span属性调整),词之间的共现关系,构建图
  • 计算图中节点的PageRank,注意是无向带权图
# 基于TextRank算法的关键词抽取

keywords = jieba.analyse.extract_tags(sentence, topK=20, withWeight=True, allowPOS=('n','nr','ns'))

# type(keywords)
# <class 'list'>

for item in keywords:
    print(item[0],item[1])
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词性标注


  • jieba.posseg.POSTokenizer(tokenizer=None) 新建自定义分词器,tokenizer 参数可指定内部使用的 jieba.Tokenizer 分词器。jieba.posseg.dt 为默认词性标注分词器。
  • 标注句子分词后每个词的词性,采用和 ictclas 兼容的标记法。
# 官方例程
import jieba.posseg as pseg

words = pseg.cut("我爱北京天安门")
# words类别为:generator

for word, flag in words:
    print('%s %s' % (word, flag))
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运行结果:

我 r 
爱 v 
北京 ns 
天安门 ns

词性对照表

  1. 名词 (1个一类,7个二类,5个三类) 
    名词分为以下子类: 
    n 名词 
    nr 人名 
    nr1 汉语姓氏 
    nr2 汉语名字 
    nrj 日语人名 
    nrf 音译人名 
    ns 地名 
    nsf 音译地名 
    nt 机构团体名 
    nz 其它专名 
    nl 名词性惯用语 
    ng 名词性语素
  2. 时间词(1个一类,1个二类) 
    t 时间词 
    tg 时间词性语素
  3. 处所词(1个一类) 
    s 处所词
  4. 方位词(1个一类) 
    f 方位词
  5. 动词(1个一类,9个二类) 
    v 动词 
    vd 副动词 
    vn 名动词 
    vshi 动词“是” 
    vyou 动词“有” 
    vf 趋向动词 
    vx 形式动词 
    vi 不及物动词(内动词) 
    vl 动词性惯用语 
    vg 动词性语素
  6. 形容词(1个一类,4个二类) 
    a 形容词 
    ad 副形词 
    an 名形词 
    ag 形容词性语素 
    al 形容词性惯用语
  7. 区别词(1个一类,2个二类) 
    b 区别词 
    bl 区别词性惯用语
  8. 状态词(1个一类) 
    z 状态词
  9. 代词(1个一类,4个二类,6个三类) 
    r 代词 
    rr 人称代词 
    rz 指示代词 
    rzt 时间指示代词 
    rzs 处所指示代词 
    rzv 谓词性指示代词 
    ry 疑问代词 
    ryt 时间疑问代词 
    rys 处所疑问代词 
    ryv 谓词性疑问代词 
    rg 代词性语素
  10. 数词(1个一类,1个二类) 
    m 数词 
    mq 数量词
  11. 量词(1个一类,2个二类) 
    q 量词 
    qv 动量词 
    qt 时量词
  12. 副词(1个一类) 
    d 副词
  13. 介词(1个一类,2个二类) 
    p 介词 
    pba 介词“把” 
    pbei 介词“被”
  14. 连词(1个一类,1个二类) 
    c 连词 
    cc 并列连词
  15. 助词(1个一类,15个二类) 
    u 助词 
    uzhe 着 
    ule 了 喽 
    uguo 过 
    ude1 的 底 
    ude2 地 
    ude3 得 
    usuo 所 
    udeng 等 等等 云云 
    uyy 一样 一般 似的 般 
    udh 的话 
    uls 来讲 来说 而言 说来 
    uzhi 之 
    ulian 连 (“连小学生都会”)
  16. 叹词(1个一类) 
    e 叹词
  17. 语气词(1个一类) 
    y 语气词(delete yg)
  18. 拟声词(1个一类) 
    o 拟声词
  19. 前缀(1个一类) 
    h 前缀
  20. 后缀(1个一类) 
    k 后缀
  21. 字符串(1个一类,2个二类) 
    x 字符串 
    xx 非语素字 
    xu 网址URL
  22. 标点符号(1个一类,16个二类) 
    w 标点符号 
    wkz 左括号,全角:( 〔 [ { 《 【 〖 〈 半角:( [ { < 
    wky 右括号,全角:) 〕 ] } 》 】 〗 〉 半角: ) ] { > 
    wyz 左引号,全角:“ ‘ 『 
    wyy 右引号,全角:” ’ 』 
    wj 句号,全角:。 
    ww 问号,全角:? 半角:? 
    wt 叹号,全角:! 半角:! 
    wd 逗号,全角:, 半角:, 
    wf 分号,全角:; 半角: ; 
    wn 顿号,全角:、 
    wm 冒号,全角:: 半角: : 
    ws 省略号,全角:…… … 
    wp 破折号,全角:—— -- ——- 半角:— —- 
    wb 百分号千分号,全角:% ‰ 半角:% 
    wh 单位符号,全角:¥ $ £ ° ℃ 半角:$

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