Python数据分析:文本余弦相似度

1 代码示例

  直接上代码。

# coding: utf-8
import jieba
import math
import numpy as np
from collections import defaultdict

# 1. 模块化设计:将功能封装为函数
class TextSimilarityCalculator:
    def __init__(self, stop_words=None):
        """初始化,可传入停用词列表"""
        self.stop_words = stop_words if stop_words else set()
        self.word_dict = None  # 词袋字典
        self.vector_size = 0  # 向量维度

    def preprocess_text(self, text, cut_all=True):
        """文本预处理:分词+过滤停用词"""
        words = [word for word in jieba.cut(text, cut_all=cut_all) 
                if word.strip() and word not in self.stop_words]
        return words

    def build_vocabulary(self, *texts):
        """构建词袋模型:接收多个文本"""
        word_set = set()
        for text in texts:
            words = self.preprocess_text(text)
            word_set.update(words)
        
        self.word_dict = {word: idx for idx, word in enumerate(word_set)}
        self.vector_size = len(word_set)
        return self.word_dict

    def text_to_vector(self, text):
        """将文本转换为词频向量"""
        if not self.word_dict:
            raise ValueError("请先构建词袋模型")
        
        words = self.preprocess_text(text)
        vector = np.zeros(self.vector_size)
        word_counts = defaultdict(int)
        
        for word in words:
            if word in self.word_dict:
                word_counts[word] += 1
        
        for word, count in word_counts.items():
            vector[self.word_dict[word]] = count
            
        return vector

    def cosine_similarity(self, vec1, vec2):
        """计算余弦相似度"""
        dot_product = np.dot(vec1, vec2)
        norm_vec1 = np.linalg.norm(vec1)
        norm_vec2 = np.linalg.norm(vec2)
        
        if norm_vec1 == 0 or norm_vec2 == 0:
            return 0.0
            
        return round(dot_product / (norm_vec1 * norm_vec2), 4)

# 2. 使用示例
if __name__ == "__main__":
    # 示例文本
    s1 = "山东济南250014山东大学齐鲁医学院"
    s2 = "山东泰安271016山东第一医科大学生命科学学院"
    
    # 3. 添加停用词处理(示例)
    stop_words = {"的", "了", "是", "我", "你"}
    
    # 创建计算器实例
    calculator = TextSimilarityCalculator(stop_words)
    
    # 构建词袋模型
    calculator.build_vocabulary(s1, s2)
    print("词袋大小:", calculator.vector_size)
    
    # 文本向量化
    vec1 = calculator.text_to_vector(s1)
    vec2 = calculator.text_to_vector(s2)
    
    # 计算相似度
    similarity = calculator.cosine_similarity(vec1, vec2)
    print(f"文本相似度: {similarity:.4f}")

    # 4. 扩展功能:计算多个文本的相似度矩阵
    texts = [
        "山东济南山东大学",
        "山东泰安医科大学",
        "北京清华大学",
        "上海复旦大学"
    ]
    
    # 重新构建词袋
    calculator.build_vocabulary(*texts)
    
    # 生成所有文本向量
    vectors = [calculator.text_to_vector(text) for text in texts]
    
    # 计算相似度矩阵
    similarity_matrix = np.zeros((len(texts), len(texts)))
    for i in range(len(texts)):
        for j in range(len(texts)):
            similarity_matrix[i][j] = calculator.cosine_similarity(vectors[i], vectors[j])
    
    print("\n文本相似度矩阵:")
    print(similarity_matrix)
	"""
	词袋大小: 24
	文本相似度: 0.3721

	文本相似度矩阵:
	[[1.     0.378  0.1491 0.1491]
	 [0.378  1.     0.169  0.169 ]
	 [0.1491 0.169  1.     0.2   ]
	 [0.1491 0.169  0.2    1.    ]]	
	"""

2 欢迎纠错

  欢迎纠错,随时更新。
  联系方式:评论、私信,或 企鹅 :179 0042 182 。
  码字不易,如觉得还可以,请给个免费的 zan 和 soucang ,让我有动力继续写下去。

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  • 以下关于 Markdown 编辑器

你好! 这是你第一次使用 Markdown编辑器 所展示的欢迎页。如果你想学习如何使用Markdown编辑器, 可以仔细阅读这篇文章,了解一下Markdown的基本语法知识。

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我们对Markdown编辑器进行了一些功能拓展与语法支持,除了标准的Markdown编辑器功能,我们增加了如下几点新功能,帮助你用它写博客:

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当然,我们为了让用户更加便捷,我们增加了图片拖拽功能。

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博客设置页面,选择一款你喜欢的代码片高亮样式,下面展示同样高亮的 代码片.

// An highlighted block
var foo = 'bar';

++ 生成一个适合你的列表

  • 项目
    • 项目
      • 项目
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  2. 项目2
  3. 项目3
  • 计划任务
  • 完成任务

++ 创建一个表格
一个简单的表格是这么创建的:

项目Value
电脑$1600
手机$12
导管$1

+++ 设定内容居中、居左、居右
使用:---------:居中
使用:----------居左
使用----------:居右

第一列第二列第三列
第一列文本居中第二列文本居右第三列文本居左

+++ SmartyPants
SmartyPants将ASCII标点字符转换为“智能”印刷标点HTML实体。例如:

TYPEASCIIHTML
Single backticks'Isn't this fun?'‘Isn’t this fun?’
Quotes"Isn't this fun?"“Isn’t this fun?”
Dashes-- is en-dash, --- is em-dash– is en-dash, — is em-dash

++ 创建一个自定义列表
Markdown
: Text-to-HTML conversion tool

Authors
John
Luke

++ 如何创建一个注脚

一个具有注脚的文本。2

++ 注释也是必不可少的

Markdown将文本转换为 HTML

++ KaTeX数学公式

您可以使用渲染LaTeX数学表达式 KaTeX:

Gamma公式展示 Γ ( n ) = ( n − 1 ) ! ∀ n ∈ N \Gamma(n) = (n-1)!\quad\forall n\in\mathbb N Γ(n)=(n1)!nN 是通过欧拉积分

Γ ( z ) = ∫ 0 ∞ t z − 1 e − t d t   . \Gamma(z) = \int_0^\infty t^{z-1}e^{-t}dt\,. Γ(z)=0tz1etdt.

你可以找到更多关于的信息 LaTeX 数学表达式here.

++ 新的甘特图功能,丰富你的文章

2014-01-07 2014-01-09 2014-01-11 2014-01-13 2014-01-15 2014-01-17 2014-01-19 2014-01-21 已完成 进行中 计划一 计划二 现有任务 Adding GANTT diagram functionality to mermaid
  • 关于 甘特图 语法,参考 这儿,

++ UML 图表

可以使用UML图表进行渲染。 Mermaid. 例如下面产生的一个序列图:

张三 李四 王五 你好!李四, 最近怎么样? 你最近怎么样,王五? 我很好,谢谢! 我很好,谢谢! 李四想了很长时间, 文字太长了 不适合放在一行. 打量着王五... 很好... 王五, 你怎么样? 张三 李四 王五

这将产生一个流程图。:

链接
长方形
圆角长方形
菱形
  • 关于 Mermaid 语法,参考 这儿,

++ FLowchart流程图

我们依旧会支持flowchart的流程图:

Created with Raphaël 2.3.0 开始 我的操作 确认? 结束 yes no
  • 关于 Flowchart流程图 语法,参考 这儿.

++ 导出与导入

+++ 导出
如果你想尝试使用此编辑器, 你可以在此篇文章任意编辑。当你完成了一篇文章的写作, 在上方工具栏找到 文章导出 ,生成一个.md文件或者.html文件进行本地保存。

+++ 导入
如果你想加载一篇你写过的.md文件,在上方工具栏可以选择导入功能进行对应扩展名的文件导入,
继续你的创作。


  1. mermaid语法说明 ↩︎

  2. 注脚的解释 ↩︎

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