快捷導(dǎo)航

Python中的字符串相似度

更新時(shí)間：2022年05月12日 10:43:32 作者：搬磚的Fish

這篇文章主要介紹了Python中的字符串相似度，具有很好的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教

Python字符串相似度

利用difflib模塊—實(shí)現(xiàn)兩個(gè)字符串或文本相似度比較

首先導(dǎo)入difflib模塊

import difflib

示例：

Str = '上海中心大廈'
s1 ?= '大廈'
s2 ?= '上海中心'
s3 ?= '上海中心大樓'

print(difflib.SequenceMatcher(None, Str, s1).quick_ratio()) ?
print(difflib.SequenceMatcher(None, Str, s2).quick_ratio()) ?
print(difflib.SequenceMatcher(None, Str, s3).quick_ratio())

0.5
0.8
0.8333333333333334

Python相似度評(píng)估

在評(píng)估相似度的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)用到“距離”：

1. 在計(jì)算圖片的相似度時(shí)，我自己用到過余弦距離

有沒有搞錯(cuò)，又不是學(xué)幾何，怎么扯到夾角余弦了？各位看官稍安勿躁。幾何中夾角余弦可用來衡量?jī)蓚€(gè)向量方向的差異，機(jī)器學(xué)習(xí)中借用這一概念來衡量樣本向量之間的差異。

(1)在二維空間中向量A(x1,y1)與向量B(x2,y2)的夾角余弦公式：

(2)兩個(gè)n維樣本點(diǎn)a(x11,x12,…,x1n)和b(x21,x22,…,x2n)的夾角余弦

類似的，對(duì)于兩個(gè)n維樣本點(diǎn)a(x11,x12,…,x1n)和b(x21,x22,…,x2n)，可以使用類似于夾角余弦的概念來衡量它們間的相似程度。

即：

夾角余弦取值范圍為[-1,1]。夾角余弦越大表示兩個(gè)向量的夾角越小，夾角余弦越小表示兩向量的夾角越大。當(dāng)兩個(gè)向量的方向重合時(shí)夾角余弦取最大值1，當(dāng)兩個(gè)向量的方向完全相反夾角余弦取最小值-1。

import numpy as np
# 余弦相似度（法1）：
def cosin_distance2(vector1, vector2):
?
? ? user_item_matric = np.vstack((vector1, vector2))
? ? sim = user_item_matric.dot(user_item_matric.T)
? ? norms = np.array([np.sqrt(np.diagonal(sim))])
? ? user_similarity = (sim / norms / norms.T)[0][1]
? ? return user_similarity
?
data = np.load("data/all_features.npy")
#sim = cosin_distance(data[22], data[828])
sim = cosin_distance2(data[22], data[828])
print(sim)
?
# 余弦相似度（法2）
from sklearn.metrics.pairwise import cosine_similarity
a = np.array([1, 2, 8, 4, 6])
a1 = np.argsort(a)
user_tag_matric = np.vstack((a, a1))
user_similarity = cosine_similarity(user_tag_matric)
print(user_similarity[0][1])
?
# 余弦相似度（法3）
from sklearn.metrics.pairwise import pairwise_distances
a = np.array([1, 2, 8, 4, 6])
a1 = np.argsort(a)
user_tag_matric = np.vstack((a, a1))
user_similarity = pairwise_distances(user_tag_matric, metric='cosine')
print(1-user_similarity[0][1])

需要注意的一點(diǎn)是，用pairwise_distances計(jì)算的Cosine distance是1-（cosine similarity）結(jié)果

2.歐式距離

歐氏距離是最易于理解的一種距離計(jì)算方法，源自歐氏空間中兩點(diǎn)間的距離公式

# 1) given two data points, calculate the euclidean distance between them
def get_distance(data1, data2):
? ? points = zip(data1, data2)
? ? diffs_squared_distance = [pow(a - b, 2) for (a, b) in points]
? ? return math.sqrt(sum(diffs_squared_distance))

3. 曼哈頓距離

從名字就可以猜出這種距離的計(jì)算方法了。想象你在曼哈頓要從一個(gè)十字路口開車到另外一個(gè)十字路口，駕駛距離是兩點(diǎn)間的直線距離嗎？顯然不是，除非你能穿越大樓。實(shí)際駕駛距離就是這個(gè)“曼哈頓距離”。而這也是曼哈頓距離名稱的來源，曼哈頓距離也稱為城市街區(qū)距離(CityBlock distance)。

def Manhattan(vec1, vec2):
? ? npvec1, npvec2 = np.array(vec1), np.array(vec2)
? ? return np.abs(npvec1-npvec2).sum()
# Manhattan_Distance,

4.切比雪夫距離

國(guó)際象棋玩過么？國(guó)王走一步能夠移動(dòng)到相鄰的8個(gè)方格中的任意一個(gè)。那么國(guó)王從格子(x1,y1)走到格子(x2,y2)最少需要多少步？自己走走試試。你會(huì)發(fā)現(xiàn)最少步數(shù)總是max(| x2-x1 | , | y2-y1 | ) 步。有一種類似的一種距離度量方法叫切比雪夫距離。

def Chebyshev(vec1, vec2):
? ? npvec1, npvec2 = np.array(vec1), np.array(vec2)
? ? return max(np.abs(npvec1-npvec2))
# Chebyshev_Distance

5.閔可夫斯基距離

閔氏距離不是一種距離，而是一組距離的定義

#!/usr/bin/env python
?
from math import*
from decimal import Decimal
?
def nth_root(value,n_root):
? ? root_value=1/float(n_root)
? ? return round(Decimal(value)**Decimal(root_value),3)
?
def minkowski_distance(x,y,p_value):
? ? return nth_root(sum(pow(abs(a-b),p_value) for a,b in zip(x,y)),p_value)
?
print(minkowski_distance([0,3,4,5],[7,6,3,-1],3))

6.標(biāo)準(zhǔn)化歐氏距離

標(biāo)準(zhǔn)化歐氏距離是針對(duì)簡(jiǎn)單歐氏距離的缺點(diǎn)而作的一種改進(jìn)方案。標(biāo)準(zhǔn)歐氏距離的思路：既然數(shù)據(jù)各維分量的分布不一樣，好吧！那我先將各個(gè)分量都“標(biāo)準(zhǔn)化”到均值、方差相等吧

def Standardized_Euclidean(vec1,vec2,v):
? ? from scipy import spatial
? ? npvec = np.array([np.array(vec1), np.array(vec2)])
? ? return spatial.distance.pdist(npvec, 'seuclidean', V=None)
# Standardized Euclidean distance
# http://blog.csdn.net/jinzhichaoshuiping/article/details/51019473

7.馬氏距離

def Mahalanobis(vec1, vec2):
? ? npvec1, npvec2 = np.array(vec1), np.array(vec2)
? ? npvec = np.array([npvec1, npvec2])
? ? sub = npvec.T[0]-npvec.T[1]
? ? inv_sub = np.linalg.inv(np.cov(npvec1, npvec2))
? ? return math.sqrt(np.dot(inv_sub, sub).dot(sub.T))
# MahalanobisDistance

8.編輯距離

def Edit_distance_str(str1, str2):
? ? import Levenshtein
? ? edit_distance_distance = Levenshtein.distance(str1, str2)
? ? similarity = 1-(edit_distance_distance/max(len(str1), len(str2)))
? ? return {'Distance': edit_distance_distance, 'Similarity': similarity}
# Levenshtein distance

其中，輸入數(shù)據(jù)是兩個(gè)同維度的數(shù)組

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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