Wie misst man die String-Ähnlichkeit in Java und findet die ähnlichsten Strings in einer Menge?

String-Ähnlichkeitsvergleich in Java

Im weiten Bereich der Textverarbeitung besteht häufig die Notwendigkeit, die Ähnlichkeit zwischen Strings zu bewerten. Das Finden der ähnlichsten Zeichenfolgen aus einer Menge kann in verschiedenen Anwendungen wie Textabgleich, Plagiatserkennung und Datenanalyse von entscheidender Bedeutung sein.

Um dieser Herausforderung zu begegnen, wurden in Java verschiedene Bibliotheken und Algorithmen entwickelt. Ein solcher Ansatz besteht darin, den Ähnlichkeitsindex zwischen zwei Zeichenfolgen zu berechnen, bei dem es sich um einen numerischen Wert handelt, der den Grad der Ähnlichkeit angibt. Dieser Index quantifiziert den Grad, in dem die beiden Zeichenfolgen übereinstimmen oder einander ähneln.

Messung der Zeichenfolgenähnlichkeit

Eine gängige Metrik zur Messung der Zeichenfolgenähnlichkeit ist der Levenshtein-Abstand, auch Bearbeitungsabstand genannt. Es bestimmt die Mindestanzahl an Bearbeitungsvorgängen (Einfügungen, Löschungen oder Ersetzungen), die erforderlich sind, um eine Zeichenfolge in eine andere umzuwandeln. Je geringer der Bearbeitungsabstand, desto größer die Ähnlichkeit zwischen den Zeichenfolgen.

Ähnliche Zeichenfolgen finden

Um die ähnlichsten Zeichenfolgen in einem Satz zu finden, können Sie die folgenden Schritte ausführen:

1. Ähnlichkeitsindex berechnen: Berechnen Sie den Ähnlichkeitsindex zwischen jedem Zeichenfolgenpaar.
2. Zeichenfolgen nach Index sortieren: Sortieren Sie die Zeichenfolgenpaare in absteigender Reihenfolge basierend auf ihrem Ähnlichkeitsindex.
3. Ähnliche Zeichenfolgen identifizieren: Wählen Sie die Zeichenfolgenpaare mit den höchsten Ähnlichkeitsindizes als die ähnlichsten aus.

Implementierungsbeispiel

Der folgende Codeausschnitt zeigt eine Implementierung des String-Ähnlichkeitsvergleichsalgorithmus:

public static double similarity(String s1, String s2) {
    LevenshteinDistance levenshteinDistance = new LevenshteinDistance();
    return 1 - ((double) levenshteinDistance.apply(s1, s2) / Math.max(s1.length(), s2.length()));
}

In diesem Beispiel verwenden wir die Implementierung des Levenshtein-Distanzalgorithmus der Apache Commons Text-Bibliothek. Die Funktion „similarity()“ berechnet den Ähnlichkeitsindex zwischen zwei Strings s1 und s2. Das Ergebnis ist ein Wert zwischen 0 und 1, wobei 1 perfekte Ähnlichkeit und 0 keine Ähnlichkeit darstellt.

Beispielanwendungsfall

Stellen Sie sich den Vergleich der folgenden Zeichenfolgen vor:

• „Der schnelle Fuchs ist gesprungen“
• „Der Fuchs ist gesprungen“
• „Der Fuchs“

Mit der Funktion „similarity()“ können wir berechnen die Ähnlichkeitsindizes zwischen diesen Saitenpaaren:

• „Der schnelle Fuchs sprang“ vs. „Der Fuchs sprang“`: 0,857
• „Der schnelle Fuchs sprang“ vs. „Der Fuchs“`: 0,714
• „Der Fuchs sprang“ vs. „Der Fuchs“`: 1.000

Diese Ergebnisse zeigen, dass „Der schnelle Fuchs sprang“ eher „The“ ähnelt Fuchs sprang“ als „Der Fuchs“.

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