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Java中正則表達式匹配過程實例詳解

 更新時間:2022年10月10日 09:00:12   作者:無知√稚子  
正則匹配即是在給定字符串中查找符合正則表達式的字符,下面這篇文章主要給大家介紹了關于Java中正則表達式匹配過程的相關資料,文中通過實例代碼介紹的非常詳細,需要的朋友可以參考下

正則表達式:定義字符串的模式,用來對字符串進行搜索、編輯或處理文本。

目前的正則表達式引擎大體上可分為不同的兩類:DFA和NFA,而NFA又基本上可以分為傳統(tǒng)型NFA和POSIX NFA。

DFA Deterministic finite automaton 確定型有窮自動機

NFA Non-deterministic finite automaton 非確定型有窮自動機

Java使用的是傳統(tǒng)型NFA引擎。

下面是Java正則表達式的語法字符:

\

將下一字符標記為特殊字符、文本、反向引用或八進制轉義符。例如, n匹配字符 n。\n 匹配換行符。序列 \\\\ 匹配 \\ ,\\( 匹配 (。

^

匹配輸入字符串開始的位置。如果設置了 RegExp 對象的 Multiline 屬性,^ 還會與"\n"或"\r"之后的位置匹配。

$

匹配輸入字符串結尾的位置。如果設置了 RegExp 對象的 Multiline 屬性,$ 還會與"\n"或"\r"之前的位置匹配。

*

零次或多次匹配前面的字符或子表達式。例如,zo* 匹配"z"和"zoo"。* 等效于 {0,}。

+

一次或多次匹配前面的字符或子表達式。例如,"zo+"與"zo"和"zoo"匹配,但與"z"不匹配。+ 等效于 {1,}。

?

零次或一次匹配前面的字符或子表達式。例如,"do(es)?"匹配"do"或"does"中的"do"。? 等效于 {0,1}。

{n}

n 是非負整數(shù)。正好匹配 n 次。例如,"o{2}"與"Bob"中的"o"不匹配,但與"food"中的兩個"o"匹配。

{n,}

n 是非負整數(shù)。至少匹配 n 次。例如,"o{2,}"不匹配"Bob"中的"o",而匹配"foooood"中的所有 o。"o{1,}"等效于"o+"。"o{0,}"等效于"o*"。

{n,m}

m 和 n 是非負整數(shù),其中 n <= m。匹配至少 n 次,至多 m 次。例如,"o{1,3}"匹配"fooooood"中的頭三個 o。'o{0,1}' 等效于 'o?'。注意:您不能將空格插入逗號和數(shù)字之間。

?

當此字符緊隨任何其他限定符(*、+、?、{n}、{n,}、{n,m})之后時,匹配模式是"非貪心的"。"非貪心的"模式匹配搜索到的、盡可能短的字符串,而默認的"貪心的"模式匹配搜索到的、盡可能長的字符串。例如,在字符串"oooo"中,"o+?"只匹配單個"o",而"o+"匹配所有"o"。

.

匹配除"\r\n"之外的任何單個字符。若要匹配包括"\r\n"在內(nèi)的任意字符,請使用諸如"[\s\S]"之類的模式。

(pattern)

匹配 pattern 并捕獲該匹配的子表達式。可以使用 $0…$9 屬性從結果"匹配"集合中檢索捕獲的匹配。若要匹配括號字符 ( ),請使用""或者""或者""。

(?:pattern)

匹配 pattern 但不捕獲該匹配的子表達式,即它是一個非捕獲匹配,不存儲供以后使用的匹配。這對于用"or"字符 (|) 組合模式部件的情況很有用。例如,'industr(?:y|ies) 是比 'industry|industries' 更經(jīng)濟的表達式。

(?=pattern)

執(zhí)行正向預測先行搜索的子表達式,該表達式匹配處于匹配 pattern 的字符串的起始點的字符串。它是一個非捕獲匹配,即不能捕獲供以后使用的匹配。例如,'Windows (?=95|98|NT|2000)' 匹配"Windows 2000"中的"Windows",但不匹配"Windows 3.1"中的"Windows"。預測先行不占用字符,即發(fā)生匹配后,下一匹配的搜索緊隨上一匹配之后,而不是在組成預測先行的字符后。

(?!pattern)

執(zhí)行反向預測先行搜索的子表達式,該表達式匹配不處于匹配 pattern 的字符串的起始點的搜索字符串。它是一個非捕獲匹配,即不能捕獲供以后使用的匹配。例如,'Windows (?!95|98|NT|2000)' 匹配"Windows 3.1"中的 "Windows",但不匹配"Windows 2000"中的"Windows"。預測先行不占用字符,即發(fā)生匹配后,下一匹配的搜索緊隨上一匹配之后,而不是在組成預測先行的字符后。

x|y

匹配 x 或 y。例如,'z|food' 匹配"z"或"food"。'(z|f)ood' 匹配"zood"或"food"。

[xyz]

字符集。匹配包含的任一字符。例如,"[abc]"匹配"plain"中的"a"。

[^xyz]

反向字符集。匹配未包含的任何字符。例如,"[^abc]"匹配"plain"中"p","l","i","n"。

[a-z]

字符范圍。匹配指定范圍內(nèi)的任何字符。例如,"[a-z]"匹配"a"到"z"范圍內(nèi)的任何小寫字母。

[^a-z]

反向范圍字符。匹配不在指定的范圍內(nèi)的任何字符。例如,"[^a-z]"匹配任何不在"a"到"z"范圍內(nèi)的任何字符。

\b

匹配一個字邊界,即字與空格間的位置。例如,"er\b"匹配"never"中的"er",但不匹配"verb"中的"er"。

\B

非字邊界匹配。"er\B"匹配"verb"中的"er",但不匹配"never"中的"er"。

\cx

匹配 x 指示的控制字符。例如,\cM 匹配 Control-M 或回車符。x 的值必須在 A-Z 或 a-z 之間。如果不是這樣,則假定 c 就是"c"字符本身。

\d

數(shù)字字符匹配。等效于 [0-9]。

\D

非數(shù)字字符匹配。等效于 [^0-9]。

\f

換頁符匹配。等效于 \x0c 和 \cL。

\n

換行符匹配。等效于 \x0a 和 \cJ。

\r

匹配一個回車符。等效于 \x0d 和 \cM。

\s

匹配任何空白字符,包括空格、制表符、換頁符等。與 [ \f\n\r\t\v] 等效。

\S

匹配任何非空白字符。與 [^ \f\n\r\t\v] 等效。

\t

制表符匹配。與 \x09 和 \cI 等效。

\v

垂直制表符匹配。與 \x0b 和 \cK 等效。

\w

匹配任何字類字符,包括下劃線。與"[A-Za-z0-9_]"等效。

\W

與任何非單詞字符匹配。與"[^A-Za-z0-9_]"等效。

\xn

匹配 n,此處的 n 是一個十六進制轉義碼。十六進制轉義碼必須正好是兩位數(shù)長。例如,"\x41"匹配"A"。"\x041"與"\x04"&"1"等效。允許在正則表達式中使用 ASCII 代碼。

\num

匹配 num,此處的 num 是一個正整數(shù)。到捕獲匹配的反向引用。例如,"(.)\1"匹配兩個連續(xù)的相同字符。

\n

標識一個八進制轉義碼或反向引用。如果 \n 前面至少有 n 個捕獲子表達式,那么 n 是反向引用。否則,如果 n 是八進制數(shù) (0-7),那么 n 是八進制轉義碼。

\nm

標識一個八進制轉義碼或反向引用。如果 \nm 前面至少有 nm 個捕獲子表達式,那么 nm 是反向引用。如果 \nm 前面至少有 n 個捕獲,則 n 是反向引用,后面跟有字符 m。如果兩種前面的情況都不存在,則 \nm 匹配八進制值 nm,其中 n 和 m 是八進制數(shù)字 (0-7)。

\nml

當 n 是八進制數(shù) (0-3),m 和 l 是八進制數(shù) (0-7) 時,匹配八進制轉義碼 nml。

\un

匹配 n,其中 n 是以四位十六進制數(shù)表示的 Unicode 字符。例如,\u00A9 匹配版權符號 (©)。

正則的匹配過程,通常情況下都是由一個子表達式(可能為一個普通字符、元字符或元字符序列組成)取得控制權,從字符串的某一位置開始嘗試匹配,一個子表達式開始嘗試匹配的位置,是從前一子表達匹配成功的結束位置開始的。如果匹配到字符串某一位置時整個表達式匹配失敗,那么引擎會使正則向前傳動,整個表達式從下一位開始重新嘗試匹配,依此類推,直到報告匹配成功或嘗試到最后一個位置后報告匹配失敗。

正則表達式簡單的匹配過程:

 代碼為pattern為正則表達式對content進行匹配

(1) 基礎匹配過程

    public static void main(String[] args) {
        String content = "abc";
 
        String pattern = "abc";
        System.out.println(content.matches(pattern));
    }

匹配過程:       

        首先由字符“a”取得控制權,由“a”來匹配“a”,匹配成功,控制權交給字符“b”;由于“a”已被“a”匹配,所以“b”從位置1開始嘗試匹配,由“b”來匹配“b”,匹配成功,控制權交給“c”;由“c”來匹配“c”,匹配成功放回true。

(2)貪婪模式

    public static void main(String[] args) {
        String content = "abc";
 
        String pattern = "ab?c";
        System.out.println(content.matches(pattern));
    }

        量詞“?”屬于匹配優(yōu)先量詞,在可匹配可不匹配時,會先選擇嘗試匹配,只有這種選擇會使整個表達式無法匹配成功時,才會嘗試讓出匹配到的內(nèi)容。這里的量詞“?”是用來修飾字符“b”的,所以“b?”是一個整體。

匹配過程:

        首先由字符“a”取得控制權,由“a”來匹配“a”,匹配成功,控制權交給字符“b?”;由于“?”是匹配優(yōu)先量詞,所以會先嘗試進行匹配,由“b?”來匹配“b”,匹配成功,控制權交給“c”,同時記錄一個備選狀態(tài);由“c”來匹配“c”,匹配成功。記錄的備選狀態(tài)丟棄。

    public static void main(String[] args) {
        String content = "abd";
 
        String pattern = "ab?c";
        System.out.println(content.matches(pattern));
    }

匹配過程:

        首先由字符“a”取得控制權,,由“a”來匹配“a”,匹配成功,控制權交給字符“b?”;先嘗試進行匹配,由“b?”來匹配“b”,同時記錄一個備選狀態(tài),匹配成功,控制權交給“c”;由“c”來匹配“d”,匹配失敗,此時進行回溯,找到記錄的備選狀態(tài),“b?”忽略匹配,即“b?”不匹配“b”,讓出控制權,把控制權交給“c”;由“c”來匹配“b”,匹配失敗。此時第一輪匹配嘗試失敗。

正則引擎使正則向前傳動,由位置1開始嘗試匹配,由“a”來匹配“b”,匹配失敗,沒有備選狀態(tài),第二輪匹配嘗試失敗。

繼續(xù)向前傳動,直到所有嘗試匹配失敗,匹配結束。此時報告整個表達式匹配失敗。

(3)非貪婪模式 

    public static void main(String[] args) {
        String content = "abc";
 
        String pattern = "ab??c";
        System.out.println(content.matches(pattern));
    }

        量詞“??”屬于忽略優(yōu)先量詞,在可匹配可不匹配時,會先選擇不匹配,只有這種選擇會使整個表達式無法匹配成功時,才會嘗試進行匹配。這里的量詞“??”是用來修飾字符“b”的,所以“b??”是一個整體。

匹配過程:

        首先由字符“a”取得控制權,由“a”來匹配“a”,匹配成功,控制權交給字符“b??”;先嘗試忽略匹配,即“b??”不進行匹配,同時記錄一個備選狀態(tài),控制權交給“c”;由“c”來匹配“b”,匹配失敗,此時進行回溯,找到記錄的備選狀態(tài),“b??”嘗試匹配,即“b??”來匹配“b”,匹配成功,把控制權交給“c”;由“c”來匹配“c”,匹配成功。

(4)零寬度匹配過程

        所謂零寬斷言,簡單來說就是匹配一個位置,這個位置滿足某個正則,但是不納入匹配結果的,所以叫“零寬”,而且這個位置的前面或后面需要滿足某種正則。

    public static void main(String[] args) {
        String content = "abc";
 
        String pattern = "^(?=[a-z])[a-z0-9]+$";
        System.out.println(content.matches(pattern));
    }

        元字符“^”和“$”匹配的只是位置,順序環(huán)視“(?=[a-z])”只進行匹配,并不占有字符,也不將匹配的內(nèi)容保存到最終的匹配結果,所以都是零寬度的。

        這個正則的意義就是匹配由字母或數(shù)字組成的,第一個字符是字母的字符串。

匹配過程:

        首先由元字符“^”取得控制權,從開始位置開始匹配,匹配成功,控制權交給順序環(huán)視“(?=[a-z])”;

“(?=[a-z])”要求它所在位置右側必須是字母才能匹配成功,零寬度的子表達式之間是不互斥的,即同一個位置可以同時由多個零寬度子表達式匹配,所以它也是從開始位置嘗試進行匹配,開始位置的右側是字符“a”,符合要求,匹配成功,控制權交給“[a-z0-9]+”;

因為“(?=[a-z])”只進行匹配,并不將匹配到的內(nèi)容保存到最后結果,并且“(?=[a-z])”匹配成功的位置是開始位置,所以“[a-z0-9]+”也是從開始位置開始嘗試匹配的,“[a-z0-9]+”首先嘗試匹配“a”,匹配成功,繼續(xù)嘗試匹配,可以成功匹配接下來的“b”和“c”,此時右側已沒有字符,這時會把控制權交給“$”;“$”成功匹配結束符,匹配成功。

總結

到此這篇關于Java中正則表達式匹配過程的文章就介紹到這了,更多相關Java正則匹配過程內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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