postgresql - 在数据库中搜索(相似)字符串的可扩展方式

Question

让我描述一下我的问题。有一个输入字符串和一个包含数千个字符串的表。我正在寻找搜索与输入字符串最相似* 字符串的最佳方法。搜索应该返回一个包含 ~10 个建议字符串的列表，按相似度排序。字符串在数据库中的另一列中也有与之关联的数值权重(流行度)，因此如果可能的话，权重较高的字符串出现在结果中的机会应该更大。

实现此目标的最佳库是什么？我想我正在寻找类似于 Elasticsearch 的东西。我对这些类型的库没有太多经验，所以我需要一些容易包含在我的项目中的东西，最好是开源的。我正在使用 Python(Flask 和 SQLAlchemy)和 Postgresql，但也可以使用例如Node.js，如果需要的话。

*我还想澄清我在寻找什么样的相似性。理想情况下，这将是语义相似性，但词汇相似性也很好。我会对任何工作正常、易于实现并且尽可能具有可扩展性和高性能的东西感到满意。

示例输入句子:

• 我不喜欢袋鼠。

来自数据库的示例建议:

• 袋鼠不是我的最爱。
• 袋鼠是邪恶的。
• 我曾经养过一只袋鼠。再也不会了。

这些建议应该首先出现，因为“cangaroo”在我的数据库中不是一个常用词，所以任何包含“cangaroo”一词的字符串应该很有可能出现在结果中。检测“不喜欢”可能更难，所以这部分对我来说完全是可选的。

附言PostgreSQL 的全文搜索可以做这样的事情吗？

谢谢。

Answer 1

PostgreSQL 全文搜索无法满足您的需求。然而，PostgreSQL trigram similarity可以做到。

您首先需要通过在数据库中执行(一次)来安装具有“trigram similarity”和“btree_gist”的软件包:

CREATE EXTENSION pg_trgm;
CREATE EXTENSION btree_gist;

我假设您有一张看起来像这样的 table :

CREATE TABLE sentences
(
    sentence_id integer PRIMARY KEY,
    sentence text
) ;

INSERT INTO sentences (sentence_id, sentence)
VALUES
    (1, 'Cangaroos are not my favorite.'),
    (2, 'A vegetable sentence.'),
    (3, 'Cangaroos are evil.'),
    (4, 'Again, some plants in my garden.'),
    (5, 'I once had a cangaroo. Never again.') ;

此表需要一个“三元组索引”，以允许 PostgreSQL 数据库“按相似性索引”。这是通过执行:

CREATE INDEX ON sentences USING GIST (sentence gist_trgm_ops, sentence_id) ;

要找到你正在寻找的答案，你执行:

-- Set the minimum similarity you want to be able to search
SELECT set_limit(0.2) ;

-- And now, select the sentences 'similar' to the input one
SELECT
    similarity(sentence, 'I don''t like cangaroos') AS similarity, 
    sentence_id,
    sentence
FROM
    sentences
WHERE
    /* That's how you choose your sentences:
       % means 'similar to', in the trigram sense */
    sentence % 'I don''t like cangaroos'
ORDER BY
    similarity DESC ;

得到的结果是:

similarity | sentence_id | sentence
-----------+-------------+-------------------------------------
    0.3125 |           3 | Cangaroos are evil.      
    0.2325 |           1 | Cangaroos are not my favorite.
    0.2173 |           5 | I once had a cangaroo. Never again.

希望这能给你想要的...