文本定位的“魔法”其实很接地气
有一次，我盯着屏幕，目瞪口呆：一个一万字的文档，LangExtract居然能准确地把“Nintendo有定价权”高亮出来，精确到字符级。我的第一反应是：“这不是AI魔法吗？”紧接着又一想：“等等，LLM咋知道字符位置的？”
你是不是也好奇，为什么LangExtract这类工具，能在巨长的文档里，像激光笔一样指向你想要的那句话？别误会，真不是AI通灵，其实是老派计算机科学在发光。今天带你扒一扒文本定位的底层逻辑，顺便教你自己复刻一个！
最近我偶然玩到LangExtract——Google出品的开源项目，号称能“一键提取并高亮出处”。你给它一万字的文档和一个含糊的提问，它能不仅抽取相关句子，还能精准标出原文位置。比如你问“找出任天堂有定价权的证据”，相关句子立刻在Markdown里闪闪发光，主角光环拉满。
第一次见到这效果，确实像黑科技。但这事儿的真相比魔法更浪漫：只是经典算法+工程小技巧搞定的。说实话，这比“魔法”还酷。
等等，LLM怎么知道我文档里的偏移量？
混过LLM的人都知道，它们擅长生成和提取文本，但让它们告诉你“这句话在第X个字符”——这基本等于问鱼为什么会爬树。那么LangExtract是怎么架起这座桥的？
小秘密：LLM根本不管“第几位”。它只负责输出“证据”作为原文的子串。接下来，库会负责“定位”，即在原文里寻找这句话。LLM如果老实（prompt写得好），直接就能精确匹配；否则，比如有错别字、空格不一样，就得靠模糊匹配了。真正的“魔法”其实是Python自带的difflib.SequenceMatcher。
下面我带你理一理流程，代码也安排上。如果你着急看算法，可以直接跳到自制无依赖文本对齐算法。
文本定位怎么做？三句话讲明白
假设你有一份超长Markdown文件，要找出这句话的准确位置：“Nintendo can set the price unchallenged”。给LLM或者自己提取出来后，如何在原文里高亮它？
步骤1：抽取
- LLM或者你的代码先输出一条或多条相关quote。
步骤2：定位
- 对每一句quote，用LangExtract或自家流水线去原文找位置。
- 第一步尝试： 直接查找（
text.find(quote)）。 - 失败了怎么办： 用模糊匹配算法找“差不多”的片段，即使有点typo或者格式不一致。
- 找到后，记录下
[start, end]字符范围。
步骤3：多处命中与极端情况
- 同一句话在文档中出现多次时，你可以：
- 取第一个；
- 返回所有位置（让UI或用户决定）；
- 或者用上下文（比如前后几词）来唯一锁定。
搞定！LLM负责“语义抽取”，定位代码给你“坐标”。高亮、跳转、UI全靠它。
幕后揭秘：不是LLM，是老派计算机科学
现在，魔术师的黑布掀开了——真正的定位靠的是模糊字符串匹配。LangExtract的核心用的是Python自带的difflib.SequenceMatcher，你在比对文件、拼写检查、语法修复时可能都见过。快、稳、百炼成钢，长文档也轻松应对（别急，后面聊性能）。
流程梳理如下：
- 分词预处理： 把quote和文档都拆成词/字符。
- 匹配：
- 先精确匹配。
- 不行的话，用滑窗法，对文档窗口和quote用
SequenceMatcher比一把。 - 相似度超过阈值（比如0.85）就认。
- 返回位置： 给出原文中的
[start, end]字符索引。
性能会不会很慢？
你或许担心：“长文档会不会卡死？”最坏情况时间复杂度是O(n*m)（n是文档长度，m是quote长度），但一堆小技巧让它飞快：
- 滑窗匹配： 只对和quote差不多长的窗口做比对
- 精确匹配优先： 能直接命中的话，模糊比对根本不用出场
- 关键词窗口： 罕见词优先开窗
实际用下来，几万字的文档，difflib表现非常溜，一般都在100ms内搞定。
比如LLM返回“任天堂可以不受竞争地定价”，原文却写成“Nintendo can set the price unchallenged”，精确匹配失败，模糊匹配0.85分，位置锁定，效果满分。真正厉害的不是“百分百一样”，而是“八九不离十”也能命中。
为什么不用LangExtract库就行了？
你可能想：“LangExtract都给我包好了，用它不就完事了？”如果你全套都用它，当然没问题。但要是你只要“quote->坐标”这一个功能，专门引个大库就显得有点杀鸡用牛刀了。其实LangExtract的定位功能，也就几十行经典算法代码。
越多中间层，越难debug，还得为一个小功能背一堆依赖包。何不自己撸一个？
自己写一个无依赖的文本对齐算法
原版代码可戳这里：langextract @ langextract/resolver.py。
下面是精简后的无外部依赖实现，跟LangExtract核心逻辑一致。先上代码，后面讲讲生产环境的加固思路：
import difflib
import unicodedata
import re
from dataclasses import dataclass
from enum import Enum
from typing import List, Optional, Tuple, NamedTuple
class MatchStatus(Enum):
"""匹配状态"""
EXACT = "精确匹配"
FUZZY = "模糊匹配"
NOT_FOUND = "未找到"
@dataclass
class SpanMatch:
"""quote和原文匹配的结果"""
quote: str
start: Optional[int]
end: Optional[int]
score: float
status: MatchStatus
class MatchResult(NamedTuple):
start: Optional[int]
end: Optional[int]
score: float
class TextNormalizer:
"""文本标准化，保证匹配稳定"""
@staticmethod
def normalize(text: str) -> str:
if not text:
return ""
text = unicodedata.normalize("NFC", text)
text = re.sub(r"\s+", " ", text).strip()
return text
@staticmethod
def create_index_map(original: str, normalized: str) -> List[int]:
index_map = []
orig_idx = 0
for norm_char in normalized:
while orig_idx < len(original) and original[orig_idx].isspace() and norm_char != ' ':
orig_idx += 1
if orig_idx < len(original):
index_map.append(orig_idx)
orig_idx += 1
else:
index_map.append(len(original))
return index_map
class MatchingConfig:
"""匹配配置参数"""
def __init__(
self,
threshold: float = 0.85,
exact_threshold: float = 0.999,
min_step_size: int = 8,
step_fraction: int = 4,
window_padding: int = 64
):
self.threshold = threshold
self.exact_threshold = exact_threshold
self.min_step_size = min_step_size
self.step_fraction = step_fraction
self.window_padding = window_padding
def get_step_size(self, quote_length: int) -> int:
return max(self.min_step_size, quote_length // self.step_fraction)
def get_window_size(self, quote_length: int) -> int:
return quote_length + self.window_padding
class ExactMatcher:
"""精确匹配"""
@staticmethod
def find_exact_match(text: str, quote: str) -> MatchResult:
start = text.find(quote)
if start != -1:
return MatchResult(start, start + len(quote), 1.0)
return MatchResult(None, None, 0.0)
class FuzzyMatcher:
"""模糊匹配（difflib实现）"""
def __init__(self, config: MatchingConfig):
self.config = config
def find_fuzzy_match(self, text: str, quote: str) -> MatchResult:
if not quote or not text:
return MatchResult(None, None, 0.0)
best_match = MatchResult(None, None, 0.0)
quote_len = len(quote)
step_size = self.config.get_step_size(quote_len)
window_size = self.config.get_window_size(quote_len)
for i in range(0, max(1, len(text) - quote_len + 1), step_size):
window = text[i:i + window_size]
match_result = self._match_in_window(quote, window, i)
if match_result.score > best_match.score:
best_match = match_result
if best_match.score >= self.config.threshold:
return best_match
return MatchResult(None, None, best_match.score)
def _match_in_window(self, quote: str, window: str, window_start: int) -> MatchResult:
matcher = difflib.SequenceMatcher(a=quote, b=window, autojunk=False)
score = matcher.ratio()
if score <= 0:
return MatchResult(None, None, score)
blocks = matcher.get_matching_blocks()
if not blocks:
return MatchResult(None, None, score)
main_block = max(blocks[:-1], key=lambda b: b.size, default=blocks[0])
match_start = window_start + main_block.b - main_block.a
match_start = max(0, match_start)
match_end = match_start + len(quote)
return MatchResult(match_start, match_end, score)
class QuoteAligner:
"""主流程协调器"""
def __init__(self, config: Optional[MatchingConfig] = None):
self.config = config or MatchingConfig()
self.normalizer = TextNormalizer()
self.exact_matcher = ExactMatcher()
self.fuzzy_matcher = FuzzyMatcher(self.config)
def align_quote(self, source_text: str, quote: str) -> SpanMatch:
if not quote or not source_text:
return SpanMatch(quote, None, None, 0.0, MatchStatus.NOT_FOUND)
norm_source = self.normalizer.normalize(source_text)
norm_quote = self.normalizer.normalize(quote)
exact_result = self.exact_matcher.find_exact_match(norm_source, norm_quote)
if exact_result.start is not None:
return SpanMatch(
quote=quote,
start=exact_result.start,
end=exact_result.end,
score=exact_result.score,
status=MatchStatus.EXACT
)
fuzzy_result = self.fuzzy_matcher.find_fuzzy_match(norm_source, norm_quote)
if fuzzy_result.start is not None:
status = (MatchStatus.EXACT if fuzzy_result.score >= self.config.exact_threshold
else MatchStatus.FUZZY)
return SpanMatch(
quote=quote,
start=fuzzy_result.start,
end=fuzzy_result.end,
score=fuzzy_result.score,
status=status
)
return SpanMatch(
quote=quote,
start=None,
end=None,
score=fuzzy_result.score,
status=MatchStatus.NOT_FOUND
)
def align_quotes(self, source_text: str, quotes: List[str]) -> List[SpanMatch]:
return [self.align_quote(source_text, quote) for quote in quotes]
def align_quotes(source_text: str, quotes: List[str], threshold: float = 0.85) -> List[SpanMatch]:
config = MatchingConfig(threshold=threshold)
aligner = QuoteAligner(config)
return aligner.align_quotes(source_text, quotes)
# 示例用法
if __name__ == "__main__":
source = "Nintendo can set the price unchallenged in their market segment."
quotes = [
"Nintendo can set the price unchallenged", # 精确匹配
"Nintendo can set prices without competition", # 模糊匹配
"Sony dominates the market" # 完全没戏
]
results = align_quotes(source, quotes, threshold=0.8)
for result in results:
print(f"Quote: '{result.quote}'")
print(f"Status: {result.status.value}")
print(f"Score: {result.score:.3f}")
if result.start is not None:
print(f"Position: [{result.start}:{result.end}]")
print(f"Found: '{source[result.start:result.end]}'")
print("-" * 50)
这个实现为什么更优雅
这套写法遵循SOLID原则，易维护又易扩展：
🔧 单一职责
TextNormalizer专管文本预处理ExactMatcher只负责精确匹配FuzzyMatcher专治模糊对齐QuoteAligner总管流程
⚙️ 配置驱动
MatchingConfig集中管理参数，调阈值、滑窗、步长都方便- 魔法数字清零，调优一目了然
🧪 可测试性强
- 每个类接口清晰，单元测试easy
- 依赖解耦，mock起来无压力
📈 性能友好
- 精确命中直接返回，O(n)快得飞起
- 滑窗和步长可调，长文档无压力
difflib窗口用得恰到好处
主要特性与用法
简单用法：
# 想快速对齐quote？一句话搞定
results = align_quotes(source_text, quotes, threshold=0.8)
高级自定义：
# 想精细调参？用全套API
config = MatchingConfig(threshold=0.9, window_padding=128)
aligner = QuoteAligner(config)
results = aligner.align_quotes(source_text, quotes)
生产级建议：
- 索引映射：
TextNormalizer.create_index_map()为位置映射提供基础 - 多处命中： 目前返回第一个/最佳匹配，需要可扩展
- 性能： 超大文档可先按段落分块+关键词索引
- 内存： 滑窗策略保证内存恒定，不怕文档大
技术小贴士
- 时间复杂度： 最坏O(n×m)，但滑窗和早退让它飞快
- 空间复杂度： O(k)，k为窗口大小
- 准确性： 行为对齐LangExtract，易维护、易测试
为什么这事重要？“AI魔法”背后的工程美学
看到LLM工具精准高亮，很多人以为是AI全知全能的黑魔法。但真相是：秘方根本不在LLM本体。
真正的突破，在于工程。LLM负责理解语义，老派算法负责精准定位。你看到一万字文档里精准高亮，其实是语义理解和工程基础的完美联姻。
所以，最酷的创新，往往来自既懂AI、又懂CS的“桥梁师傅”。有些人天天争论“LLM会不会替代编程”，高手们早就一边用LLM搞语义抽取，一边用传统算法搞精准落地，根本不冲突。
下一个时代属于“造桥人”。别只盯着AI模型的参数表，也别只迷信传统编程。把两者结合起来，才是真正的技术魔法。
下回再见到“AI不可思议”的场面，不妨扒一扒幕后。你会发现，最炫的创新，其实是工程师把多年老本事和新技术巧妙融合的结果——魔法就在这种融合里。
总结：别迷信魔法，学会造桥
- 文本定位（找出并高亮大文档中的quote）是LLM+经典算法的合体绝技。
- LangExtract等工具的做法很透明——不是啥“神秘AI黑箱”，而是工程+时间考验的算法（比如
difflib.SequenceMatcher）。 - 只要quote定位？完全可以自己撸一个，轻松无依赖。
- 技术未来属于既懂经典又拥抱新潮的“桥梁师傅”。
下次遇到看似“魔法”的工具，别跪拜，也别嗤之以鼻。问问自己：“AI做了哪一半，工程做了哪一半？”真正的创新，都在这两者的桥梁上。
（人类作者手打，AI合理润色）