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    [转]simhash算法原理及实现

    cgl1079743846发表于 2016-03-08 22:02:48
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    simhash是google用来处理海量文本去重的算法。 google出品,你懂的。 simhash最牛逼的一点就是将一个文档,最后转换成一个64位的字节,暂且称之为特征字,然后判断重复只需要判断他们的特征字的距离是不是<n(根据经验这个n一般取值为3),就可以判断两个文档是否相似。

    原理

    simhash值的生成图解如下


    大概花三分钟看懂这个图就差不多怎么实现这个simhash算法了。特别简单。谷歌出品嘛,简单实用。

    算法过程大概如下:

    1. 将Doc进行关键词抽取(其中包括分词和计算权重),抽取出n个(关键词,权重)对, 即图中的(feature, weight)们。 记为 feature_weight_pairs = [fw1, fw2 … fwn],其中 fwn = (feature_n,weight_n`)。
    2. hash_weight_pairs = [ (hash(feature), weight) for feature, weight infeature_weight_pairs ] 生成图中的(hash,weight)们, 此时假设hash生成的位数bits_count = 6(如图);
    3. 然后对 hash_weight_pairs 进行位的纵向累加,如果该位是1,则+weight,如果是0,则-weight,最后生成bits_count个数字,如图所示是[13, 108, -22, -5, -32, 55], 这里产生的值和hash函数所用的算法相关。
    4. [13,108,-22,-5,-32,55] -> 110001这个就很简单啦,正1负0。

    到此,如何从一个doc到一个simhash值的过程已经讲明白了。 但是还有一个重要的部分没讲,

    『simhash值的海明距离计算』

    二进制串A 和 二进制串B 的海明距离 就是 A xor B 后二进制中1的个数。

    举例如下:

    A = 100111;
    B = 101010;
    hamming_distance(A, B) = count_1(A xor B) = count_1(001101) = 3;
    

    当我们算出所有doc的simhash值之后,需要计算doc A和doc B之间是否相似的条件是:

    A和B的海明距离是否小于等于n,这个n值根据经验一般取值为3,

    simhash本质上是局部敏感性的hash,和md5之类的不一样。 正因为它的局部敏感性,所以我们可以使用海明距离来衡量simhash值的相似度。

    『高效计算二进制序列中1的个数』

    /* src/Simhasher.hpp */
    bool isEqual(uint64_t lhs, uint64_t rhs, unsigned short n = 3)
    {
        unsigned short cnt = 0;
        lhs ^= rhs;
        while(lhs && cnt <= n)
        {
            lhs &= lhs - 1;
            cnt++;
        }
        if(cnt <= n)
        {
            return true;
        }
        return false;
    }

    由上式这个函数来计算的话,时间复杂度是 O(n); 这里的n默认取值为3。由此可见还是蛮高效的。

    Simhash github




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