搜索引擎中的爬虫和倒排索引技术
我书读得少,你不要骗我。这可能是最适合我们的一句话了。昨晚跟以前的部长祥仔爷聊天,得知他现在在做搜索引擎的优化,在那家公司工作,他便跟我说起他的专业知识。但是由于我书读得太少了,很多专业术语都听不懂,连爬虫这个词语我都听得一愣一愣的,还好我记得爬虫是搜索引擎必备的。今天在看自动机的书顺带查了一下。
三、抓取策略
在爬虫系统中,待抓取URL队列是很重要的一部分。待抓取URL队列中的URL以什么样的顺序排列也是一个很重要的问题,因为这涉及到先抓取那个页面,后抓取哪个页面。而决定这些URL排列顺序的方法,叫做抓取策略。下面重点介绍几种常见的抓取策略:
1.深度优先遍历策略
深度优先遍历策略是指网络爬虫会从起始页开始,一个链接一个链接跟踪下去,处理完这条线路之后再转入下一个起始页,继续跟踪链接。我们以下面的图为例:
遍历的路径:A-F-G E-H-I B C D
2.宽度优先遍历策略
宽度优先遍历策略的基本思路是,将新下载网页中发现的链接直接插入待抓取URL队列的末尾。也就是指网络爬虫会先抓取起始网页中链接的所有网页,然后再选择其中的一个链接网页,继续抓取在此网页中链接的所有网页。还是以上面的图为例:
遍历路径:A-B-C-D-E-F G H I
好吧爬虫就到这里了,我也是看得一愣一愣的。下面是倒排索引了。正排索引与倒排索引
咱们先来看什么是倒排索引,以及倒排索引与正排索引之间的区别:
我们知道,搜索引擎的关键步骤就是建立倒排索引,所谓倒排索引一般表示为一个关键词,然后是它的频度(出现的次数),位置(出现在哪一篇文章或网页中,及有关的日期,作者等信息),它相当于为互联网上几千亿页网页做了一个索引,好比一本书的目录、标签一般。读者想看哪一个主题相关的章节,直接根据目录即可找到相关的页面。不必再从书的第一页到最后一页,一页一页的查找。
接下来,阐述下正排索引与倒排索引的区别:
一般索引(正排索引)
正排表是以文档的ID为关键字,表中记录文档中每个字的位置信息,查找时扫描表中每个文档中字的信息直到找出所有包含查询关键字的文档。正排表结构如图1所示,这种组织方法在建立索引的时候结构比较简单,建立比较方便且易于维护;因为索引是基于文档建立的,若是有新的文档假如,直接为该文档建立一个新的索引块,挂接在原来索引文件的后面。若是有文档删除,则直接找到该文档号文档对因的索引信息,将其直接删除。但是在查询的时候需对所有的文档进行扫描以确保没有遗漏,这样就使得检索时间大大延长,检索效率低下。
尽管正排表的工作原理非常的简单,但是由于其检索效率太低,除非在特定情况下,否则实用性价值不大。
倒排索引
倒排表以字或词为关键字进行索引,表中关键字所对应的记录表项记录了出现这个字或词的所有文档,一个表项就是一个字表段,它记录该文档的ID和字符在该文档中出现的位置情况。由于每个字或词对应的文档数量在动态变化,所以倒排表的建立和维护都较为复杂,但是在查询的时候由于可以一次得到查询关键字所对应的所有文档,所以效率高于正排表。在全文检索中,检索的快速响应是一个最为关键的性能,而索引建立由于在后台进行,尽管效率相对低一些,但不会影响整个搜索引擎的效率。
倒排表的结构图如图2:
倒排表的索引信息保存的是字或词后继数组模型、互关联后继数组模型条在文档内的位置,在同一篇文档内相邻的字或词条的前后关系没有被保存到索引文件内。