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基于AST语义分析和字符匹配技术的python文件查重软件

本科Python课程，课程设计。

本文相关的仓库地址：Python文件查重程序

一、程序目的

本程序旨在帮助用户检测指定文件夹中Python代码文件的相似度和重复情况。它提供了三种主要功能：

• 相似度检测：计算不同文件之间的结构相似度，输出相似度矩阵，并识别重复的变量名、函数名和类名。

• 重复度检测：检测文件中的重复代码片段，并计算重复率。

• 字符段重复匹配：查找并输出文件中雷同的代码段。

通过这些功能，用户可以更好地理解和优化代码库，发现潜在的代码冗余问题，提高代码质量。

同时，通过该程序批量检测python文件的功能，可以用作python作业批改，检查出抄袭的作业。

项目结构：

xxxxxxxxxx
11
1
项目根目录/ 
2
├── 输出结果/ # 程序运行结果输出目录（自动生成） 
3
├── Python查重程序.assets/ # 文档图片资源 
4
├── all_in_one.py # 主程序入口，整合所有功能的GUI界面 
5
├── ast-check.py # AST语义分析核心模块 
6
├── code-token.py # 基于Token的代码格式化与相似度计算 
7
├── sim-segment.py # 字符段匹配查重模块 
8
├── check-gui.py # 旧版GUI界面实现 
9
├── py6-gui.py # 基于PySide6的多线程GUI实现 
10
├── requirements.txt # 项目依赖库 
11
└── README.md # 项目说明文档

二、用户操作指南

（一）启动程序

运行打包后的程序

双击直接打开后缀为exe的文件运行。

运行python脚本

针对具有开发能力的用户，可以搭建开发环境运行脚本。

1. 确保已安装Python环境（建议3.6及以上版本），并安装依赖库（如pandas、seaborn、matplotlib等）。

2. 打开命令行或终端，导航到包含gui_main.py文件的目录。

3. 运行命令python gui_main.py启动程序。

图形界面模式

xxxxxxxxxx
3
1
python gui_main.py
2
## 或者
3
python check-gui.py

命令行模式（需指定模块）

xxxxxxxxxx
3
1
python ast-check.py [文件夹路径]
2
python code-token.py [文件夹路径] 
3
python sim-segment.py [文件夹路径]

输出说明：结果文件统一生成在输出结果子目录

主程序模块

gui_main.py

• 功能：集成AST分析、代码重复检测、字符段匹配三大功能的图形界面主程序

• 特性：

  • 基于PySide6的多线程GUI框架

  • 支持文件夹选择、结果查看、三种检测模式

  • 包含进度提示和错误处理机制

核心功能模块

ast-check.py

• 功能：

  • 提取变量/函数/类名（extract_variable_names）

  • AST序列化与相似度计算（calculate_similarity）

  • 生成相似度矩阵和热力图（visualize_similarity_matrix）

code-token.py

• 功能：

  • 去除注释和文档字符串（remove_comments_and_docstrings）

  • 代码格式化处理（remove_empty_lines）

  • 基于difflib的相似度计算（calculate_similarity）

sim-segment.py

• 功能：

  • 字符段匹配查重（find_duplicates）

  • 有效代码段验证（is_valid_segment_start）

  • 支持最小匹配长度和排除列表配置

工具模块

check-gui.py/py6-gui.py

• 历史版本GUI实现，支持多脚本选择执行

• 包含子进程管理和输出重定向功能

使用说明

环境要求

xxxxxxxxxx
2
1
# 安装依赖（已包含在requirements.txt中）
2
pip install pandas seaborn matplotlib scikit-learn PySide6

（二）界面介绍

程序启动后将显示一个图形用户界面（GUI），包含以下主要部分：

1. 文件夹选择区

• 标签：提示用户选择测试数据集的文件夹路径。

• 文本框：显示当前选择的文件夹路径，只读模式。

• 按钮：点击“选择文件夹”按钮，弹出文件夹选择对话框，用户可以选择包含多个Python文件的文件夹。

2. 功能按钮区

• 选择文件夹：用于选择待检测的文件夹。

• 打开输出文件夹：查看执行结果和输出文件。

• 执行相似度检测：启动相似度检测任务，处理文件间的相似度计算。

• 执行重复度检测：启动重复度检测任务，分析文件内的重复代码。

• 执行字符段重复匹配：启动字符段重复匹配任务，查找代码段间的雷同情况。

每个按钮旁边都有简短说明，解释其具体作用。

3. 输出信息区

• 程序运行进程提示：实时显示程序运行状态和输出信息，包括进度更新、错误报告等。

（三）操作步骤

1. 选择文件夹：点击“选择文件夹”按钮，选择包含多个Python文件的文件夹。

2. 选择功能：根据需要点击相应的功能按钮（相似度检测/重复度检测/字符段重复匹配）。

3. 等待处理完成：在输出信息区查看处理进度，直到任务完成。

4. 查看结果：任务完成后，点击“打开输出文件夹”按钮，查看生成的结果文件。

三、运行输出的结果

（一）相似度检测结果

• 相似度结果.xlsx：Excel表格形式的相似度矩阵，展示各文件之间的相似度评分。

• 重复项结果.txt：文本文件，列出所有重复出现的变量名、函数名和类名及其所在文件。

• 相似度热图.png：可视化图表，以热图形式展示文件间的相似度分布。

（二）重复度检测结果

• 代码重复率.xlsx：Excel表格，记录每对文件之间的代码重复率。

• 重复代码片段.txt：文本文件，详细列出各文件间相似的代码片段。

（三）字符段重复匹配结果

• check_files.txt：文本文件，记录各文件与其他文件之间存在的雷同代码段，包括具体的雷同片段内容。

程序输出结果的部分展示：

四、注意事项

• 确保选择的文件夹内仅包含有效的Python源代码文件（.py），其他类型的文件可能影响检测准确性。

• 在执行新任务前，请确认上一个任务已完成或被中断，避免并发操作导致的数据混乱。

• 如果遇到异常情况或错误提示，可参考输出信息区的具体报错内容进行排查，必要时重启程序。