这篇“基于C++如何编写一个文章生成器”文章的知识点大部分人都不太理解,所以小编给大家总结了以下内容,内容详细,步骤清晰,具有一定的借鉴价值,希望大家阅读完这篇文章能有所收获,下面我们一起来看看这篇“基于C++如何编写一个文章生成器”文章吧。
1.概况
由用户输入启动词,根据语料库中统计的词语前后缀关系,自动生成一片新的文章。
比如:春天来了,大地妈妈穿上了碧绿的衣裳。嫩绿的小草从地下探出头来,陶醉在美丽的春天里。
前后缀关系:[前缀,后缀]。上面这段话的前后缀关系有:[春天,来/里],[天来,了],[天里,。],[来了,,]等。
说明:
启动词:用户输入的一个词,由这个词开始生成文章所有内容。
前/后缀:一个词前后连续的n个字符。比如前缀为“春天”,由例句中得到后缀可为“来”或“里”,即表示一种语言的前后关系。
2.基本要求
1.准备语料库:准备相关文章,存为文件。利用程序读取文章内容,获取文章语句中词语的前后关系,即语料库。语料库的丰富程度由文章的数量决定,语料库又决定程序运行的时间和生成的文章质量。
2.构建前后缀关系:根据语料库,依据设定的前后缀长度,构建字词的前后缀关系。
3.生成文章:用户输入启动词,根据启动词为前缀生成后缀得到文段,再根据文段生成新的前缀,以新前缀生成新后缀以此类推,得到一片文章。
4.应尽量避免循环:有时语料库中可能出现类似“为所欲为”的接龙结构,造成死循环,同时生成的内容也没有了意义。
5.输入输出形式:
//输入:
2 //前缀词长度
2 //后缀词长度
春天 //启动词
//输出:
[一篇文章]
3.程序分析
3.1 文件流读写
读文件:从多篇文章中读取文件内容为字符串,以前/后缀的长度遍历获取前/后缀,并建立前后缀关系。
写文件:为观察程序执行情况,将前/后缀字符对和生成的文章写入文件。
3.2 建立前后缀关系
当需要在两种数据间建立一种关系时,可以使用结构化数据进行存储,比如建立前后缀关系可以采用字典类结构进行存储,C++也有相应的头文件。
除此之外,还可以将其抽象为一种类,可以定制类的行为和结构。这里选择自建一个类进行存储。
类设计:
一个类记录一个前缀和它的所有后缀,
记录后缀的出现次数
记录后缀的个数
class wordpair{
private:
char **suffix //后缀字符串数组,一个后缀存为一个字符串
int *freq //一个后缀出现的次数
public:
char *prefix //前缀字符串,声明为公共成员,方便外部查找
int length //记录后缀的个数
}
3.3 字符串切片
在C++的头文件中,可以使用string类型代替char类型的字符串,而且对于字符串的操作也更方便。比如
string str1 = "abcd";
string str2 = "efghijk";
string str3 = str1 + str2; // = “abcdefghijk”; 字符串拼接
string str4 = str3.substr(3,2); // = "de"; 从下标为3的字符开始,截取长度为2的子字符串
以前一直觉得C语言和C++处理字符串很麻烦,现在倒觉得还是很方便的。
3.4 变长数组
C语言和C++中,基础的数组长度相对固定,但也不是不能改变,只是相对麻烦一些。在这个程序中,一个wordpair只存储一个前缀和它的后缀们,所以需要创建一个wordpair类型的列表来存储全部的前后缀。
我用的方法是来回地复制
int main(){
int len;
int list[len]; //假设有一个长度为len的整型数组
int p[len+1]; //开辟一个len+1个整型长度的空间
// 把 list 复制到 p,然后
list = new int[len+1]; //将list长度+1
//把 p 复制过来
}
4.代码实现
4.1 函数:数组加长
由于数组加长在程序中多次调用,且需要增长的数组各不相同,所以在这里我定义了一个函数模板,以尽可能少的代码完成相同的任务。
template<class T>
T *append2list(T *list, T t, int len){
T copy[len + 1]; // 用于备份的空间
for(int i=0; i<len; i++){
copy[i] = list[i];}
copy[len] = t; //在末尾增加元素
len++;
list = new T[len]; //变长
for(int i=0; i<len; i++){ //拷贝回来
list[i] = copy[i];}
return list;
}
4.2 类wordpair定义
首先是类成员,应该有:
class Wordpair
{
private:
string *suffix; //后缀列表,一个前缀可能对应多个后缀
int *freq; // 整型数组,依此记录后缀的频率
public:
string prefix; // 前缀
int length; // 记录长度 , 一个前缀对应size个后缀
Wordpair(string prefix, string suffix){ //构造函数
this->prefix = prefix;
this->suffix = new string[1];
this->suffix[0] = suffix;
this->freq = new int[1];
this->freq[0] = 1;
this->length = 1;
}
Wordpair(){ //构造函数
this->prefix = "",
this->suffix = new string[1];
this->suffix[0] = "";
this->freq = new int[1];
this->freq[0] = 0;
this->length = 0;
}
/* 判断这个后缀是否已经有记录,有返回下标,没有则返回-1 */
int hasRecorded(string word){}
/* 添加一个后缀 */
bool push(string word){}
/* 找出出现次数最多的后缀的下标,采用更可信的后缀 */
string maxFrequency(){}
/* 转化为字符串,方便输出 */
string to_String()const{}
/* 重载赋值运算符,方便与其他类型的列表共用函数 */
Wordpair& operator=(Wordpair &pair){}
};
除此之外,还可以重载输出运算符<<,便于调试时在函数中输出wordpair值:
ostream& operator<<(ostream& out, const Wordpair& w){
out<<w.to_String();
return out;
}
4.3 函数:读取文件
程序运行时,需要读取文件为字符串,当文件较多时把这个功能抽象出来,调用很方便。
// 读文件
string getfile(char *path){
string alticle = ""; //初始化字符串
ifstream fin(path, ios::in); //打开文件
if(!fin.is_open()){
cout<<"文件读取错误!"<<endl;
return NULL;
}
string buffer;
while(getline(fin,buffer)){ //读取
alticle.append(buffer); //新的行添加到alticle尾部
}
fin.close();
return alticle;
}
4.4 函数:写入文件
主要是写入生成的字符对,方便调试
// 写文件,记录词组对
void exportData(Wordpair *pairlist, int len, int prelen, int suflen){
char path[32];
sprintf(path,"./word-pairs(%dx%d).txt",prelen,suflen);
ofstream fout(path, ios::out);
for(int i=0; i<len; i++){
fout<<pairlist[i]; //在这里就体现了重载<<运算符的好处
}
fout.close();
cout<<"词组对已经写入文件< "<<path<<" >"<<endl;
}
4.5 核心函数:字符串分割
读取到文件后,将字符串从下标0开始,读取前缀+后缀的长度,然后从1开始读取前缀+后缀的长度。循环的次数应该是字符串总长度 - (前缀长度+后缀长度 -1),以保证下标不会溢出。
Wordpair *alticle2Wordpair(Wordpair *pairlist, int &length,string alticle, int prefix_len, int suffix_len){
for(int i=0; i<alticle.length()/2-prefix_len-suffix_len+1; i++){
bool hasrecord = false;
string prefix=alticle.substr(i*2,prefix_len*2); // i为什么要×2?因为在devcpp中发现一个中文字符相当于两个英文字符,不乘2会乱码。
string suffix=alticle.substr((i+prefix_len)*2,suffix_len*2);
for(int j=0;j<length;j++){
if(pairlist[j].prefix == prefix){ // 如果已经有了这个前缀,则添加后缀
pairlist[j].push(suffix);
hasrecord = true;
break;
}
}
if(!hasrecord){ // 没有这个前缀则词组对列表长度增加
Wordpair pair(prefix, suffix);
pairlist = append2list(pairlist, pair, length);
length++;
}
}
return pairlist;
}
在此基础上,对每次读文件都进行一次,就能获取全部文件的字符对。
4.6 核心函数:文章拼接
得到语料库之后,需要根据语料库拼接出文章。我这里采用的方法有点问题,当完全防止出现循环文本的时候,文章过短,当放开一点对循环文本的时候,循环文本总是出现,算法上想不通。希望有大佬提供一点思路。
// 判断前缀是否在列表内,有则返回下标,没有则返回-1
int hasrecord(Wordpair *pairlist, int len, string preword){
for(int i=0; i<len; i++){
if(preword == pairlist[i].prefix){
return i;
}
}
return -1;
}
// 拼接文章
void createAlticle(Wordpair *pairlist, int len, string startword, int prefix_len, int suffix_len){
string preword = startword;
int i=0;
int index = hasrecord(pairlist, len, preword);
string alticle = preword;
int alticle_len = prefix_len; //长度(中文字符标准)
while(index != -1){
string newword = pairlist[index].maxFrequency();
// 避免循环
if(alticle.find(newword)==string::npos //表示这个前缀没有在文章中出现过
// || alticle_len - alticle.rfind(newword) > 600 //表示相同的词之间最少间隔多少。加上这个条件后有循环,注释后文章显著变短
){
alticle.append(pairlist[index].maxFrequency());
alticle_len += suffix_len;
preword = alticle.substr((alticle_len-prefix_len)*2, alticle_len*2);}
else{
preword = pairlist[index+1].maxFrequency();
}
index = hasrecord(pairlist, len, preword);
}
cout<<alticle<<endl;
ofstream fout(CREATE_ALTICLE, ios::out);
fout<<alticle;
fout.close();
cout<<"文章写入文件 < "<<CREATE_ALTICLE<<" >"<<endl;
}
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