検索エンジンを実装 (6)NOT演算

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今回は集合演算のNOT演算ついて紹介します。この処理は、例として検索の際に「sky NOT rain」と指定すると、”sky”というキーワードを含むページから”rain”を含むページを除きます。

NOT演算処理の概要

上の図から、ある2つの語の転置インデックスリストをA, Bとします。ここで、リスト要素をそれぞれa, b(整数)とし演算結果を格納するリストをCとするとき、NOT演算は主に以下の処理内容を繰り返します。

1. if a < b then 要素aをCの末尾に追加し、aにリストAの次の要素を代入
2. if a = b then A, Bが指す次の要素をa, bに代入
3. if a > b then bにリストBの次の要素を代入

ソースコード

今回はNOT演算処理を行う部分(メソッド)のみを示します。後で示す実行結果は、前のブログラムをベースにintersect()メソッドの挿入箇所を今回のものに置き換えたものです。

import java.util.ArrayList;
/**
 * 検索エンジンのNOT演算
 */
public class BooleanRetrieval {
  /**
   * NOT演算処理
   * @param postsSet 全ての検索語の転置インデックスリスト
   * @return 演算後の転置インデックスリスト
   */
  public static ArrayList<integer> subtract(ArrayList<arrayList<integer>> postsSet) {
    ArrayList<integer> result; // 最終演算結果
    if (postsSet == null) return null;
    int len = postsSet.size();
    if (len == 0) return null;
    else if (len == 1) return postsSet.get(0);
    result = postsSet.get(0);
    for (int i = 1; i < len; i++) {
      result = subtract(result, postsSet.get(i));
    }
    return result;
  }

  public static ArrayList<integer> subtract(ArrayList<integer> p1, ArrayList<integer> p2) {
    ArrayList<integer> answer = new ArrayList<integer>(); // 2語の演算結果
    int len1 = p1.size();
    int len2 = p2.size();
    int i=0, j=0;
    while (i<len1 && j<len2) {
      int diff = p1.get(i) - p2.get(j);
      if (diff == 0) {
        i++; j++;
      } else if (diff < 0) {
        answer.add(p1.get(i));
        i++;
      } else {
        j++;
      }
    }
    while (i<len1) { answer.add(p1.get(i++)); }
    while (j<len2) { answer.add(p2.get(j++)); }
    return answer;
  }
}

NOT演算の実行結果

単語          freq, docID
15           : 1, [2]
5            : 1, [2]
After        : 1, [1]
As           : 1, [1]
I            : 3, [0, 1, 2]

＜中略＞

that         : 1, [2]
the          : 3, [0, 1, 2]
think        : 3, [0, 1, 2]
this         : 1, [2]
time         : 2, [0, 2]
to           : 2, [0, 1]
touch        : 1, [1]
tremendously : 1, [1]
uncertainty  : 1, [1]
use          : 1, [2]
vigorous     : 1, [1]
wanna        : 1, [1]
well         : 1, [1]
what         : 1, [0]
when         : 1, [1]
where        : 1, [0]
why          : 1, [1]
with         : 1, [1]
検索語: the think
結果　:文書中に存在しません。
検索語: the use
結果　:文書ID [0, 1]に存在します。
検索語: the to
結果　:文書ID [2]に存在します。
検索語: quit

おー、けっこうたのしくなってきましたねー。

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