Python爬虫之诗歌接龙

介绍

本文将展示如何利用Python爬虫来实现诗歌接龙。
该项目的思路如下：

利用爬虫爬取诗歌，制作诗歌语料库；
将诗歌分句，形成字典：键（key）为该句首字的拼音，值（value）为该拼音对应的诗句，并将字典保存为pickle文件；
读取pickle文件，编写程序，以exe文件形式运行该程序。

该项目实现的诗歌接龙，规则为下一句的首字与上一句的尾字的拼音（包括声调）一致。下面将分步讲述该项目的实现过程。

诗歌语料库

首先，我们利用Python爬虫来爬取诗歌，制作语料库。爬取的网址为：https://www.gushiwen.org，页面如下：

爬取的诗歌

由于本文主要为试了展示该项目的思路，因此，只爬取了该页面中的唐诗三百首、古诗三百、宋词三百、宋词精选，一共大约1100多首诗歌。为了加速爬虫，采用并发实现爬虫，并保存到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

# 爬取的诗歌网址
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 = []
# 诗歌的网址
for url in urls:
    # 请求头部
    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 = []
# 爬取诗歌页面
def get_poem(url):
    #url = 'https://so.gushiwen.org/shiwenv_45c396367f59.aspx'
    # 请求头部
    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)

# 利用并发爬取
executor = ThreadPoolExecutor(max_workers=10)  # 可以自己调整max_workers,即线程的个数
# submit()的参数： 第一个为函数， 之后为该函数的传入参数，允许有多个
future_tasks = [executor.submit(get_poem, url) for url in poem_links]
# 等待所有的线程完成，才进入后续的执行
wait(future_tasks, return_when=ALL_COMPLETED)

# 将爬取的诗句写入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')

该程序爬取了1100多首诗歌，并将诗歌保存至poem.txt文件，形成我们的诗歌语料库。当然，这些诗歌并不能直接使用，需要清理数据，比如有些诗歌标点不规范，有些并不是诗歌，只是诗歌的序等等，这个过程需要人工操作，虽然稍显麻烦，但为了后面的诗歌分句效果，也是值得的。

诗歌分句

有了诗歌语料库，我们需要对诗歌进行分句，分句的标准为：按照结尾为。？！进行分句，这可以用正则表达式实现。之后，将分句好的诗歌写成字典：键（key）为该句首字的拼音，值（value）为该拼音对应的诗句，并将字典保存为pickle文件。完整的Python代码如下：

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()

我们可以看一下该pickle文件（poemDict.pk）的内容：

pickle文件的内容（部分）

当然，一个拼音可以对应多个诗歌。

诗歌接龙

读取pickle文件，编写程序，以exe文件形式运行该程序。
为了能够在编译形成exe文件的时候不出错，我们需要改写xpinyin模块的_init_.py文件，将该文件的全部代码复制至mypinyin.py，并将代码中的下面这句代码

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

改写为

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

这样我们就完成了mypinyin.py文件。
接下来，我们需要编写诗歌接龙的代码（Poem_Jielong.py），完整代码如下：

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  # 蓝色
FOREGROUND_GREEN = 0x0a  # 绿色
FOREGROUND_SKYBLUE = 0x0b  # 天蓝色
FOREGROUND_RED = 0x0c  # 红色
FOREGROUND_PINK = 0x0d  # 粉红色
FOREGROUND_YELLOW = 0x0e  # 黄色
FOREGROUND_WHITE = 0x0f  # 白色

std_out_handle = ctypes.windll.kernel32.GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE)

# 设置CMD文字颜色
def set_cmd_text_color(color, handle=std_out_handle):
    Bool = ctypes.windll.kernel32.SetConsoleTextAttribute(handle, color)
    return Bool

# 重置文字颜色为暗白色
def resetColor():
    set_cmd_text_color(FOREGROUND_DARKWHITE)

# 在CMD中以指定颜色输出文字
def cprint(mess, color):
    color_dict = {
                  '蓝色': FOREGROUND_BLUE,
                  '绿色': FOREGROUND_GREEN,
                  '天蓝色': FOREGROUND_SKYBLUE,
                  '红色': FOREGROUND_RED,
                  '粉红色': FOREGROUND_PINK,
                  '黄色': FOREGROUND_YELLOW,
                  '白色': FOREGROUND_WHITE
                 }
    set_cmd_text_color(color_dict[color])
    print(mess)
    resetColor()

color_list = ['蓝色','绿色','天蓝色','红色','粉红色','黄色','白色']

# 获取字典
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 人工接龙, 2 for 机器接龙): '))

while True:
    try:
        if MODE == '1':
            enter = str(input('\n请输入一句诗或一个字开始：'))
            while enter != 'exit':
                test = Pinyin().get_pinyin(enter, tone_marks='marks', splitter=' ')
                tail = test.split()[-1]
                if tail not in poem_dict.keys():
                    cprint('无法接这句诗。\n', '红色')
                    MODE = 0
                    break
                else:
                    cprint('\n机器回复：%s'%random.sample(poem_dict[tail], 1)[0], random.sample(color_list, 1)[0])
                    enter = str(input('你的回复：'))[:-1]

            MODE = 0

        if MODE == '2':
            enter = input('\n请输入一句诗或一个字开始：')

            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('------>无法接下去了啦...', '红色')
                    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回接龙。*****）')
            MODE = 0

    except Exception as err:
        print(err)
    finally:
        if MODE not in ['1','2']:
            MODE = str(input('\nChoose MODE(1 for 人工接龙, 2 for 机器接龙): '))

现在整个项目的结构如下（Mandarin.dat文件从xpinyin模块对应的文件夹下复制过来）：

项目文件