利用Python高效处理大规模词汇数据

在本篇博客中，我们将探讨如何使用Python及其强大的库来处理和分析大规模的词汇数据。我们将介绍如何从多个.pkl文件中读取数据，并应用一系列算法来筛选和扩展一个核心词汇列表。这个过程涉及到使用Pandas、Polars以及tqdm等库来实现高效的数据处理。

引言

词汇数据的处理是自然语言处理(NLP)领域中的一个常见任务。无论是构建词典、进行文本分类还是情感分析，都需要对大量的词汇数据进行预处理和分析。本文将演示一种方法，该方法不仅能够有效地管理词汇数据，还能够在处理过程中保持数据的一致性和准确性。

数据准备

首先，我们需要加载初始的词汇数据集，这些数据以.pkl格式存储，并且包含了词汇及其出现的频率。我们选择了一个名为voc_26B.pkl的文件，它包含了所有需要处理的词汇信息。

import os
import pandas as pd
from glob import glob
import polars as pl
from tqdm import tqdm

# 加载并排序词汇数据
voc = pd.read_pickle("voc_26B.pkl")
voc = voc.sort_values("count", ascending=False)
voc = voc["voc"].values.tolist()

接下来，我们收集所有需要分析的路径，这里假设所有的.pkl文件都位于E:/voc_voc/目录下。

# 获取所有路径
paths = glob("E:/voc_voc/*.pkl")
new_voc = set()

数据处理与优化

在这个阶段，我们将遍历每个词汇项，并根据其前缀匹配规则，查找并合并相关的词汇条目。为了确保效率，我们采用了tqdm库来显示进度条，这对于我们了解程序执行进度非常有帮助。

for voc_data in tqdm(voc):
    if voc_data in new_voc:
        continue
    new_voc.update(set([voc_data]))
    idex = 0
    data = ""
    # 循环查找直到找到非空数据
    while len(data) == 0:
        data = pd.read_pickle(paths[idex], compression="zip")
        data1 = pl.DataFrame({"voc": data.keys(), "value": data.values()})
        data = {k: v for k, v in data.items() if voc_data == k[:len(voc_data)]}
        idex += 1
    # 转换为DataFrame并排序
    data = pd.DataFrame({"voc": data.keys(), "value": data.values()})
    data = data.sort_values("value", ascending=False).head()
    # 更新词汇集合
    data = data["voc"].str[len(voc_data) + 1:].values.tolist()
    if voc_data in data:
        data.remove(voc_data)
    new_voc.update(set(data))
    # 进一步扩展词汇
    data3 = []
    for i in tqdm(set(data)):
        data2 = [k[len(i) + 1:] for k, v in
                 data1.filter(data1["voc"].str.contains(i + "_")).sort("value", descending=True).to_numpy() if
                 i == k[:len(i)]][:5]
        new_voc.update(set(data2))
        data3 += data2
    # 深度扩展词汇
    for i in tqdm(set(data3)):
        try:
            data2 = [k[len(i) + 1:] for k, v in
                     data1.filter(data1["voc"].str.contains(i + "_")).sort("value", descending=True).to_numpy() if
                     i == k[:len(i)]][:5]
            new_voc.update(set(data2))
        except:
            pass
    # 当词汇数量达到一定规模时保存结果
    if len(new_voc) > 8192:
        pd.to_pickle(new_voc, "voc_{}_voc.pkl".format(len(new_voc)))

结果保存

最后，当整个词汇扩展过程完成后，我们将最终的词汇集合保存到一个新的.pkl文件中。

pd.to_pickle(new_voc, "voc_{}_voc.pkl".format(len(new_voc)))

总结

通过上述步骤，我们可以看到，Python及其丰富的库使得处理大规模词汇数据变得既简单又高效。特别是tqdm的进步条功能，极大地提升了用户体验，让用户可以直观地了解数据处理的进度。同时，结合使用Pandas和Polars，可以在保证数据处理速度的同时，也确保了代码的简洁性和可读性。

希望这篇博客能为您提供有价值的参考，并激发您在自己的项目中尝试类似的解决方案。如果您有任何问题或想要分享您的经验，请随时留言讨论！