实现一个函数,计算查询和数据集中所有文档的余弦相似度并返回最大的前五个文档。 输入:一个查询(句子、单词); 输出:两个输出,一个是该查询和所有文档中余弦相似度最大的前五个文档;
时间: 2024-02-15 18:05:54 浏览: 154
好的,我可以帮你实现这个函数。这里提供一个简单的解法,具体实现可以根据你的数据集进行调整。
首先,我们需要对数据集进行预处理,将每个文档表示为一个向量。这里我们可以使用词袋模型,即将每个文档表示为一个向量,向量中的每个元素表示对应单词在文档中出现的次数。假设我们有 $n$ 个文档,每个文档有 $m$ 个单词,那么我们可以将所有文档表示为一个 $n\times m$ 的矩阵 $A$。
接下来,我们需要计算查询和每个文档的余弦相似度,可以使用如下公式:
$$
\text{similarity}(q, d) = \frac{q\cdot d}{\|q\|\cdot\|d\|}
$$
其中 $q$ 表示查询向量,$d$ 表示文档向量。$\cdot$ 表示向量的点乘,$\|x\|$ 表示向量 $x$ 的模。
最后,我们对所有文档按照余弦相似度进行排序,取出前五个即可。
下面是一个简单的 Python 实现:
```python
import numpy as np
def cosine_similarity(query, docs):
# 将查询向量表示为一个词袋模型向量
q = np.zeros(len(vocab))
for w in query:
if w in vocab:
q[vocab[w]] += 1
# 将所有文档表示为一个词袋模型矩阵
A = np.zeros((len(docs), len(vocab)))
for i, doc in enumerate(docs):
for w in doc:
if w in vocab:
A[i, vocab[w]] += 1
# 计算余弦相似度
norm_q = np.linalg.norm(q)
norm_A = np.linalg.norm(A, axis=1)
similarity = np.dot(A, q) / (norm_q * norm_A)
# 取出前五个文档
top_docs = np.argsort(-similarity)[:5]
return top_docs
```
其中,`query` 是一个字符串列表,表示查询;`docs` 是一个字符串列表的列表,表示所有文档。我们需要先将所有单词建立一个词汇表 `vocab`,然后将查询和文档表示为词袋模型向量。最后,我们可以使用 `numpy` 库计算余弦相似度,对相似度进行排序,并取出前五个文档。
这个实现可能还比较简单,如果你有更多的需求,可以根据这个实现进行调整。
阅读全文