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Java构建DFA算法模型进行敏感词过滤

JAVA算法 进行 模型 构建 过滤 敏感
2023-09-14 09:15:03 时间

一、概述 

        DFA(deterministic finite automaton,确定有穷自动机)算法。

        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;

        DFA算法的核心是建立了以敏感词为基础的许多敏感词树。

二、实现

1、读取敏感词汇,构建树形结构。 

package com.test.web.api.Sensitiveword;

import javax.persistence.EntityManager;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

/**
 * 初始化敏感词库,将敏感词加入到HashMap中,构建DFA算法模型
 */
public class SensitiveWordInit 
{

	@SuppressWarnings("rawtypes")
	public HashMap sensitiveWordMap;

	/**
	 * @author chenming
	 * @date 2014年4月20日 下午2:28:32
	 * @version 1.0
	 */
	@SuppressWarnings("rawtypes")
	public Map initKeyWord(){
		try {
			//读取敏感词库
			Set<String> keyWordSet = readSensitiveWordFile();
			//将敏感词库加入到HashMap中
			addSensitiveWordToHashMap(keyWordSet);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return sensitiveWordMap;
	}

	/**
	 * 读取敏感词库,将敏感词放入HashSet中,构建一个DFA算法模型:<br>
	 * 中 = {
	 *      isEnd = 0
	 *      国 = {<br>
	 *      	 isEnd = 1
	 *           人 = {isEnd = 0
	 *                民 = {isEnd = 1}
	 *                }
	 *           男  = {
	 *           	   isEnd = 0
	 *           		人 = {
	 *           			 isEnd = 1
	 *           			}
	 *           	}
	 *           }
	 *      }
	 *  五 = {
	 *      isEnd = 0
	 *      星 = {
	 *      	isEnd = 0
	 *      	红 = {
	 *              isEnd = 0
	 *              旗 = {
	 *                   isEnd = 1
	 *                  }
	 *              }
	 *      	}
	 *      }
	 * @author chenming
	 * @date 2014年4月20日 下午3:04:20
	 * @param keyWordSet  敏感词库
	 * @version 1.0
	 */
	@SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
	private void addSensitiveWordToHashMap(Set<String> keyWordSet) {
		sensitiveWordMap = new HashMap(keyWordSet.size());     //初始化敏感词容器,减少扩容操作
		String key = null;
		Map nowMap = null;
		Map<String, String> newWorMap = null;
		//迭代keyWordSet
		Iterator<String> iterator = keyWordSet.iterator();
		while(iterator.hasNext()){
			key = iterator.next();    //关键字
			nowMap = sensitiveWordMap;
			for(int i = 0 ; i < key.length() ; i++){
				char keyChar = key.charAt(i);       //转换成char型
				Object wordMap = nowMap.get(keyChar);       //获取

				if(wordMap != null){        //如果存在该key,直接赋值
					nowMap = (Map) wordMap;
				}
				else{     //不存在则,则构建一个map,同时将isEnd设置为0,因为他不是最后一个
					newWorMap = new HashMap<String,String>();
					newWorMap.put("isEnd", "0");     //不是最后一个
					nowMap.put(keyChar, newWorMap);
					nowMap = newWorMap;
				}

				if(i == key.length() - 1){
					nowMap.put("isEnd", "1");    //最后一个
				}
			}
		}
	}

	/**
	 * 读取敏感词库中的内容,将内容添加到set集合中
	 */
	@SuppressWarnings("resource")
	private Set<String> readSensitiveWordFile() throws Exception{
		Set<String> sset = new HashSet<String>();
		/**
		* 在这里添加敏感词库到set集合
		**/
		return sset;
	}
}

2、匹配代码

package com.test.web.api.Sensitiveword;

import com.test.web.api.repository.SystemSensitiveRepository;

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

/**
 * @Description: 敏感词过滤
 */

public class SensitivewordFilter {


	@SuppressWarnings("rawtypes")
	private Map sensitiveWordMap = null;
	public static int minMatchTYpe = 1;      //最小匹配规则
	public static int maxMatchType = 2;      //最大匹配规则

	/**
	 * 构造函数,初始化敏感词库
	 */
	public SensitivewordFilter(SystemSensitiveRepository systemSensitiveRepository){

		sensitiveWordMap = new SensitiveWordInit(systemSensitiveRepository).initKeyWord();
	}

	/**
	 * 判断文字是否包含敏感字符
	 * @author chenming
	 * @date 2014年4月20日 下午4:28:30
	 * @param txt  文字
	 * @param matchType  匹配规则&nbsp;1:最小匹配规则,2:最大匹配规则
	 * @return 若包含返回true,否则返回false
	 * @version 1.0
	 */
	public boolean isContaintSensitiveWord(String txt,int matchType){
		boolean flag = false;
		for(int i = 0 ; i < txt.length() ; i++){
			int matchFlag = this.CheckSensitiveWord(txt, i, matchType); //判断是否包含敏感字符
			if(matchFlag > 0){    //大于0存在,返回true
				flag = true;
			}
		}
		return flag;
	}

	/**
	 * 获取文字中的敏感词
	 * @author chenming
	 * @date 2014年4月20日 下午5:10:52
	 * @param txt 文字
	 * @param matchType 匹配规则&nbsp;1:最小匹配规则,2:最大匹配规则
	 * @return
	 * @version 1.0
	 */
	public Set<String> getSensitiveWord(String txt , int matchType){
		Set<String> sensitiveWordList = new HashSet<String>();

		for(int i = 0 ; i < txt.length() ; i++){
			int length = CheckSensitiveWord(txt, i, matchType);    //判断是否包含敏感字符
			if(length > 0){    //存在,加入list中
				sensitiveWordList.add(txt.substring(i, i+length));
				i = i + length - 1;    //减1的原因,是因为for会自增
			}
		}

		return sensitiveWordList;
	}

	/**
	 * 替换敏感字字符
	 * @author chenming
	 * @date 2014年4月20日 下午5:12:07
	 * @param txt
	 * @param matchType
	 * @param replaceChar 替换字符,默认*
	 * @version 1.0
	 */
	public String replaceSensitiveWord(String txt,int matchType,String replaceChar){
		String resultTxt = txt;
		Set<String> set = getSensitiveWord(txt, matchType);     //获取所有的敏感词
		Iterator<String> iterator = set.iterator();
		String word = null;
		String replaceString = null;
		while (iterator.hasNext()) {
			word = iterator.next();
			replaceString = getReplaceChars(replaceChar, word.length());
			resultTxt = resultTxt.replaceAll(word, replaceString);
		}

		return resultTxt;
	}

	/**
	 * 获取替换字符串
	 * @author chenming
	 * @date 2014年4月20日 下午5:21:19
	 * @param replaceChar
	 * @param length
	 * @return
	 * @version 1.0
	 */
	private String getReplaceChars(String replaceChar,int length){
		String resultReplace = replaceChar;
		for(int i = 1 ; i < length ; i++){
			resultReplace += replaceChar;
		}

		return resultReplace;
	}

	/**
	 * 检查文字中是否包含敏感字符,检查规则如下:<br>
	 * @author chenming
	 * @date 2014年4月20日 下午4:31:03
	 * @param txt
	 * @param beginIndex
	 * @param matchType
	 * @return,如果存在,则返回敏感词字符的长度,不存在返回0
	 * @version 1.0
	 */
	@SuppressWarnings({ "rawtypes"})
	public int CheckSensitiveWord(String txt,int beginIndex,int matchType){
		boolean  flag = false;    //敏感词结束标识位:用于敏感词只有1位的情况
		int matchFlag = 0;     //匹配标识数默认为0
		char word = 0;
		Map nowMap = sensitiveWordMap;
		for(int i = beginIndex; i < txt.length() ; i++){
			word = txt.charAt(i);
			nowMap = (Map) nowMap.get(word);     //获取指定key
			if(nowMap != null){     //存在,则判断是否为最后一个
				matchFlag++;     //找到相应key,匹配标识+1
				if("1".equals(nowMap.get("isEnd"))){       //如果为最后一个匹配规则,结束循环,返回匹配标识数
					flag = true;       //结束标志位为true
					if(SensitivewordFilter.minMatchTYpe == matchType){    //最小规则,直接返回,最大规则还需继续查找
						break;
					}
				}
			}
			else{     //不存在,直接返回
				break;
			}
		}
		if(matchFlag < 2 || !flag){        //长度必须大于等于1,为词
			matchFlag = 0;
		}
		return matchFlag;
	}
}