Python爬蟲與AI結合，打造詩歌接龍程序！

介紹

本文將展示如何利用Python爬蟲來實現詩歌接龍。

該項目的思路如下：

1. 利用爬蟲爬取詩歌，製作詩歌語料庫；
2. 將詩歌分句，形成字典：鍵（key）為該句首字的拼音，值（value）為該拼音對應的詩句，並將字典保存為pickle文件；
3. 讀取pickle文件，編寫程序，以exe文件形式運行該程序。

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該項目實現的詩歌接龍，規則為下一句的首字與上一句的尾字的拼音（包括聲調）一致。下面將分步講述該項目的實現過程。

詩歌語料庫

首先，我們利用Python爬蟲來爬取詩歌，製作語料庫。爬取的網址為：https://www.gushiwen.org，頁面如下：

爬取的詩歌

由於本文主要為試了展示該項目的思路，因此，只爬取了該頁面中的唐詩三百首、古詩三百、宋詞三百、宋詞精選，一共大約1100多首詩歌。為了加速爬蟲，採用併發實現爬蟲，並保存到poem.txt文件。完整的Python程序如下：

import re
import requests
from bs4 import BeautifulSoup
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor, wait, ALL_COMPLETED
# 爬取的詩歌網址
urls = ['https://so.gushiwen.org/gushi/tangshi.aspx',
 'https://so.gushiwen.org/gushi/sanbai.aspx',
 'https://so.gushiwen.org/gushi/songsan.aspx',
 'https://so.gushiwen.org/gushi/songci.aspx'
 ]
poem_links = []
# 詩歌的網址
for url in urls:
 # 請求頭部
 headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/67.0.3396.87 Safari/537.36'}
 req = requests.get(url, headers=headers)
 soup = BeautifulSoup(req.text, "lxml")
 content = soup.find_all('div', class_="sons")[0]
 links = content.find_all('a')
 for link in links:
 poem_links.append('https://so.gushiwen.org'+link['href'])
poem_list = []
# 爬取詩歌頁面
def get_poem(url):
 #url = 'https://so.gushiwen.org/shiwenv_45c396367f59.aspx'
 # 請求頭部
 headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/67.0.3396.87 Safari/537.36'}
 req = requests.get(url, headers=headers)
 soup = BeautifulSoup(req.text, "lxml")
 poem = soup.find('div', class_='contson').text.strip()
 poem = poem.replace(' ', '')
 poem = re.sub(re.compile(r"\\([\\s\\S]*?\\)"), '', poem) 

 poem = re.sub(re.compile(r"（[\\s\\S]*?）"), '', poem)
 poem = re.sub(re.compile(r"。\\([\\s\\S]*?）"), '', poem)
 poem = poem.replace('!', '！').replace('?', '？')
 poem_list.append(poem)
# 利用併發爬取
executor = ThreadPoolExecutor(max_workers=10) # 可以自己調整max_workers,即線程的個數
# submit()的參數： 第一個為函數， 之後為該函數的傳入參數，允許有多個
future_tasks = [executor.submit(get_poem, url) for url in poem_links]
# 等待所有的線程完成，才進入後續的執行
wait(future_tasks, return_when=ALL_COMPLETED)
# 將爬取的詩句寫入txt文件
poems = list(set(poem_list))
poems = sorted(poems, key=lambda x:len(x))
for poem in poems:
 poem = poem.replace('《','').replace('》','') \\
 .replace('：', '').replace('“', '')
 print(poem)
 with open('F://poem.txt', 'a') as f:
 f.write(poem)
 f.write('\\n')

該程序爬取了1100多首詩歌，並將詩歌保存至poem.txt文件，形成我們的詩歌語料庫。當然，這些詩歌並不能直接使用，需要清理數據，比如有些詩歌標點不規範，有些並不是詩歌，只是詩歌的序等等，這個過程需要人工操作，雖然稍顯麻煩，但為了後面的詩歌分句效果，也是值得的。

詩歌分句

有了詩歌語料庫，我們需要對詩歌進行分句，分句的標準為：按照結尾為。？！進行分句，這可以用正則表達式實現。之後，將分句好的詩歌寫成字典：鍵（key）為該句首字的拼音，值（value）為該拼音對應的詩句，並將字典保存為pickle文件。完整的Python代碼如下：

import re
import pickle
from xpinyin import Pinyin
from collections import defaultdict
def main():
 with open('F://poem.txt', 'r') as f:
 poems = f.readlines()
 sents = []
 for poem in poems:
 parts = re.findall(r'[\\s\\S]*?[。？！]', poem.strip())
 for part in parts:
 if len(part) >= 5:
 sents.append(part)
 poem_dict = defaultdict(list)
 for sent in sents:
 print(part)
 head = Pinyin().get_pinyin(sent, tone_marks='marks', splitter=' ').split()[0]
 poem_dict[head].append(sent)
 with open('./poemDict.pk', 'wb') as f:
 pickle.dump(poem_dict, f)
main()

我們可以看一下該pickle文件（poemDict.pk）的內容：

pickle文件的內容（部分）

當然，一個拼音可以對應多個詩歌。

詩歌接龍

讀取pickle文件，編寫程序，以exe文件形式運行該程序。

為了能夠在編譯形成exe文件的時候不出錯，我們需要改寫xpinyin模塊的*init*.py文件，將該文件的全部代碼複製至mypinyin.py，並將代碼中的下面這句代碼

data_path = os.path.join(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)),
 'Mandarin.dat')

改寫為

data_path = os.path.join(os.getcwd(), 'Mandarin.dat')

這樣我們就完成了mypinyin.py文件。

接下來，我們需要編寫詩歌接龍的代碼（Poem_Jielong.py），完整代碼如下：

import pickle
from mypinyin import Pinyin
import random
import ctypes
STD_INPUT_HANDLE = -10
STD_OUTPUT_HANDLE = -11
STD_ERROR_HANDLE = -12
FOREGROUND_DARKWHITE = 0x07 # 暗白色
FOREGROUND_BLUE = 0x09 # 藍色 

FOREGROUND_GREEN = 0x0a # 綠色
FOREGROUND_SKYBLUE = 0x0b # 天藍色
FOREGROUND_RED = 0x0c # 紅色
FOREGROUND_PINK = 0x0d # 粉紅色
FOREGROUND_YELLOW = 0x0e # 黃色
FOREGROUND_WHITE = 0x0f # 白色
std_out_handle = ctypes.windll.kernel32.GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE)
# 設置CMD文字顏色
def set_cmd_text_color(color, handle=std_out_handle):
 Bool = ctypes.windll.kernel32.SetConsoleTextAttribute(handle, color)
 return Bool
# 重置文字顏色為暗白色
def resetColor():
 set_cmd_text_color(FOREGROUND_DARKWHITE)
# 在CMD中以指定顏色輸出文字
def cprint(mess, color):
 color_dict = {
 '藍色': FOREGROUND_BLUE,
 '綠色': FOREGROUND_GREEN,
 '天藍色': FOREGROUND_SKYBLUE,
 '紅色': FOREGROUND_RED,
 '粉紅色': FOREGROUND_PINK,
 '黃色': FOREGROUND_YELLOW,
 '白色': FOREGROUND_WHITE
 }
 set_cmd_text_color(color_dict[color])
 print(mess)
 resetColor()
color_list = ['藍色','綠色','天藍色','紅色','粉紅色','黃色','白色']
# 獲取字典
with open('./poemDict.pk', 'rb') as f:
 poem_dict = pickle.load(f)
#for key, value in poem_dict.items():
 #print(key, value)
MODE = str(input('Choose MODE(1 for 人工接龍, 2 for 機器接龍): '))
while True:
 try:
 if MODE == '1':
 enter = str(input('\\n請輸入一句詩或一個字開始：'))
 while enter != 'exit':
 test = Pinyin().get_pinyin(enter, tone_marks='marks', splitter=' ') 

 tail = test.split()[-1]
 if tail not in poem_dict.keys():
 cprint('無法接這句詩。\\n', '紅色')
 MODE = 0
 break
 else:
 cprint('\\n機器回覆：%s'%random.sample(poem_dict[tail], 1)[0], random.sample(color_list, 1)[0])
 enter = str(input('你的回覆：'))[:-1]
 MODE = 0
 if MODE == '2':
 enter = input('\\n請輸入一句詩或一個字開始：')
 for i in range(10):
 test = Pinyin().get_pinyin(enter, tone_marks='marks', splitter=' ')
 tail = test.split()[-1]
 if tail not in poem_dict.keys():
 cprint('------>無法接下去了啦...', '紅色')
 MODE = 0
 break
 else:
 answer = random.sample(poem_dict[tail], 1)[0]
 cprint('（%d）--> %s' % (i+1, answer), random.sample(color_list, 1)[0])
 enter = answer[:-1]
 print('\\n（*****最多展示前10回接龍。*****）')
 MODE = 0
 except Exception as err:
 print(err)
 finally:
 if MODE not in ['1','2']:
 MODE = str(input('\\nChoose MODE(1 for 人工接龍, 2 for 機器接龍): '))

現在整個項目的結構如下（Mandarin.dat文件從xpinyin模塊對應的文件夾下複製過來）：

項目文件

切換至該文件夾，輸入以下命令即可生成exe文件：

pyinstaller -F Poem_jielong.py

生成的exe文件為Poem_jielong.exe，位於該文件夾的dist文件夾下。為了能夠讓exe成功運行，需要將poemDict.pk和Mandarin.dat文件複製到dist文件夾下。

測試運行

運行Poem_jielong.exe文件，頁面如下：

exe文件開始頁面

本項目的詩歌接龍有兩種模式，一種為人工接龍，就是你先輸入一句詩或一個字，然後就是計算機回覆一句，你回覆一句，負責詩歌接龍的規則；另一種模式為機器接龍，就是你先輸入一句詩或一個字，機器會自動輸出後面的接龍詩句（最多10個）。

先測試人工接龍模式：

人工接龍

再測試機器接龍模式：

機器接龍

總結

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