倒排索引 | 2.5K字揭秘ElasticSearch快速全文搜索的秘籍

什么是倒排索引?

倒排索引（Inverted Index）是Elasticsearch中一种重要的索引技术，它将文档中text/keyword类型字段的每个词都映射到包含该词的文档列表。这种索引结构使得在大规模文本数据中进行快速的全文搜索成为可能。为我们在这个信息爆炸的时代提供了强有力的支持，让我们能够更加便捷地找到所需的信息。

ElasticSearch为什么使用倒排索引?

想象一下，当你需要找到一本书中特定关键词的位置时，传统的方式是一页一页地翻阅，这无疑是非常耗时且低效的。然而，如果这本书的每个单词后面都有一个“索引页码”，告诉你哪些页面出现了这个关键词，那么你就能瞬间找到目标位置。

这就是倒排索引的魅力所在，它为每个关键词都创建了一个对应的索引列表，记录了哪些文档包含了该关键词。

这个索引不仅能够告诉你文档的名称或位置，还能精确地指出关键词在文档中出现的频率和文档的权重或其他标签，这些信息使其能够更加智能地排列搜索结果。不仅极大地提高了搜索引擎的搜索速度，也提高了搜索的准确性。

便于理解, 下面我们使用简单的例子,用python实现倒排索引技术

python实现倒排索引技术

首先导入需要的库:

这里的jieba用于中文文本分词, ElasticSearch 在构建索引导入文档数据时, 分词插件会将文档中的text/keyword字段进行分词构建倒排索引.

假设我们有以下四个文档需要导入索引中

我们先为文档创建倒排索引,这里我们遍历所有的文档,为每个文档进行分词, 构建词与文档之间的映射关系. 分词阶段我们选用为文档进行分词可以获取更好的搜索效果.并使用自定义的停用词对分词进行过滤.

倒排索引构建结果:

这就是当前索引中的倒排索引结构啦

实现全文搜索功能:

这里我们使用 对搜索词进行分词, 在文档中查找包含搜索词的所有文档:

搜索包含"Elasticsearch搜索"的文档ID:

搜索结果如下:

总结

倒排索引是Elasticsearch中的一种重要索引技术，它将文档中的每个词映射到包含该词的文档列表，实现了快速全文搜索, 在信息爆炸时代为搜索引擎提供了强有力的支持，让我们更轻松地找到所需信息。