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JavaScript 中基于状态机的文本分词与带引号短语处理教程

心靈之曲
发布: 2025-09-01 14:44:01
原创
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JavaScript 中基于状态机的文本分词与带引号短语处理教程

本教程详细阐述了如何在JavaScript中实现一个健壮的文本分词器,尤其侧重于正确处理包含空格的带引号短语。通过引入有限状态机(FSM)的概念,我们将学习如何逐字符解析字符串,区分普通单词和引号内短语,并将其作为独立单元提取,从而克服传统split()方法在复杂场景下的局限性。

引言:传统分词的局限性

javascript中,我们经常需要将一段文本拆分成独立的词语或短语。最常见的方法是使用string.prototype.split(' ')。然而,当遇到包含空格的带引号短语时,这种简单的方法便会失效。例如,对于输入字符串"on time" "flight",我们期望将"on time"作为一个整体的短语,而"flight"作为一个单独的词。如果使用split(' '),"on time"会被错误地拆分成"on和time"`,这显然不符合我们的预期。

传统的split()方法无法区分引号内外的空格,导致无法正确识别带引号的短语。为了解决这一问题,我们需要一种更智能的解析策略,即有限状态机(Finite-State Machine, FSM)。

核心策略:有限状态机 (FSM) 分词

有限状态机是一种抽象的计算模型,它在任何给定时间点都处于有限数量的状态之一。根据输入事件,FSM会从一个状态转换到另一个状态。在文本分词场景中,我们可以定义不同的“状态”来表示解析器当前正在处理的文本类型(例如,普通单词或引号内的短语),并根据遇到的字符进行状态转换。

状态定义

为了实现带引号短语的正确分词,我们至少需要两种核心状态:

  1. word 状态:表示解析器当前正在处理一个普通的单词,该单词不被双引号包围。
  2. phrase 状态:表示解析器当前正在处理一个被双引号包围的短语。在此状态下,空格应被视为短语的一部分,而不是分隔符。

状态转换逻辑

解析器会逐字符遍历输入字符串,并根据当前字符和当前所处的状态来决定:

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  • 是否将当前字符添加到正在构建的词语/短语中。
  • 是否完成当前词语/短语并将其添加到结果列表中。
  • 是否从一个状态切换到另一个状态。

JavaScript 实现与代码解析

下面是一个使用FSM原理实现的JavaScript函数,用于将字符串拆分为单词和带引号的短语:

function splitToWordsWithQuotes(str) {
    let mode = null; // null: 初始状态/空白区域, 'word': 正在构建单词, 'phrase': 正在构建短语
    const words = []; // 存储最终分词结果的数组
    let word = '';    // 临时变量,用于构建当前正在处理的词语或短语

    // 辅助函数:完成当前词语/短语的构建,并将其添加到结果数组中
    const completeWord = () => {
        if (word.length > 0) { // 只有当word不为空时才添加
            words.push(word);
        }
        word = ''; // 重置临时变量
    };

    for (let i = 0; i < str.length; i++) {
        const c = str[i]; // 当前字符

        if (mode === null) { // 初始状态或处于空白区域
            if (c === ' ') {
                continue; // 跳过空格
            }
            if (c === '"') {
                mode = 'phrase'; // 遇到双引号,进入短语模式
            } else {
                word += c; // 遇到非空格非引号字符,开始构建单词
                mode = 'word'; // 进入单词模式
            }
            continue;
        }

        if (c === '"') { // 遇到双引号
            completeWord(); // 完成当前词语或短语
            // 切换模式:如果当前是单词模式,则下一个是短语模式(尽管这通常意味着一个新词的开始,且这里没有处理转义引号)
            // 如果当前是短语模式,则表示短语结束,回到等待新词的模式(null)
            mode = null; // 遇到结束引号后,回到初始/空白状态,等待下一个词或短语
            continue;
        }

        if (c === ' ') { // 遇到空格
            if (mode === 'phrase') {
                word += ' '; // 如果在短语模式,空格是短语的一部分
                continue;
            }
            // 如果在单词模式,空格表示单词结束
            completeWord();
            mode = null; // 回到初始/空白状态
            continue;
        }

        // 其他字符:添加到当前词语或短语中
        word += c;
    }

    // 循环结束后,如果word中还有内容,需要完成最后的词语/短语
    completeWord();

    return words;
}
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代码解析:

  1. mode 变量:这是状态机的核心。

    • null:表示当前解析器处于初始状态或正在跳过空格,等待新的词语或短语开始。
    • 'word':表示正在收集一个普通单词的字符。
    • 'phrase':表示正在收集一个带引号短语的字符。
  2. words 数组和 word 变量

    • words:存储所有已识别并完成的词语或短语。
    • word:一个临时字符串,用于在当前状态下累积字符,直到一个词语或短语完成。
  3. completeWord() 辅助函数:这个函数负责将当前word变量中的内容(如果非空)添加到words数组中,并清空word,为下一个词语或短语做准备。

  4. 字符遍历循环

    • 初始/空白状态 (mode === null)
      • 遇到空格,直接跳过 (continue)。
      • 遇到双引号 ("),表示一个短语开始,将mode设置为'phrase'。
      • 遇到其他字符,表示一个普通单词开始,将字符添加到word,并将mode设置为'word'。
    • 遇到双引号 (c === '"')
      • 无论当前处于'word'还是'phrase'模式,遇到双引号都意味着当前词语/短语的结束。调用completeWord()。
      • 将mode重置为null,因为双引号通常是分隔符,之后需要重新判断下一个字符的类型。
    • 遇到空格 (c === ' ')
      • 如果在'phrase'模式,空格是短语的一部分,直接添加到word中。
      • 如果在'word'模式,空格表示当前单词结束。调用completeWord(),并将mode重置为null。
    • 其他字符
      • 无论处于'word'还是'phrase'模式,其他字符(非空格、非双引号)都是当前词语或短语的一部分,直接添加到word中。
  5. 循环结束后的处理:循环结束后,word中可能还残留着最后一个词语或短语的字符,因此需要再次调用completeWord()来确保所有内容都被处理。

运行示例与结果分析

让我们使用一些示例输入来测试这个FSM分词器:

const myStr = '    "hello guys", some     words with "quotes inside"" some spaces inside " please keep quoted words as one "phrase / word" end-of-line ';
const myWrongStr = '"hello guys", some words" with "quotes inside" please keep quoted words as one "phrase / word" ';

console.log('--- 正常输入 ---');
console.log('输入:', myStr);
console.log('输出:', splitToWordsWithQuotes(myStr));
// 预期输出: ["hello guys", "some", "words", "with", "quotes inside", "some", "spaces", "inside", "please keep quoted words as one", "phrase / word", "end-of-line"]

console.log('\n--- 包含未闭合引号的输入 ---');
console.log('输入:', myWrongStr);
console.log('输出:', splitToWordsWithQuotes(myWrongStr));
// 预期输出: ["hello guys", "some", "words\" with ", "quotes inside", "please keep quoted words as one", "phrase / word"]
// 注意:未闭合的引号 "words" 被处理为 "words\" with ",因为第二个引号被当作了短语的结束。
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从示例中可以看出,splitToWordsWithQuotes 函数能够:

  • 正确识别并提取带引号的短语,即使短语内部包含空格(如"hello guys"、"quotes inside")。
  • 正确处理短语和单词之间的分隔(逗号、多个空格)。
  • 忽略字符串开头和结尾的空格。
  • 将普通单词正确地单独提取。

对于myWrongStr,它展示了当前FSM的一个特点:如果引号未正确闭合,它会继续将后续字符视为当前短语或单词的一部分,直到遇到下一个引号或分隔符。例如,some words" with 中的第二个引号被视为短语的结束,而不是一个未转义的引号字符。

注意事项与扩展

  1. 输出格式:当前FSM的输出是一个字符串数组,其中带引号的短语已经去除了原始的引号(例如,

以上就是JavaScript 中基于状态机的文本分词与带引号短语处理教程的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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