Java中正則表達(dá)式匹配過(guò)程實(shí)例詳解
正則表達(dá)式:定義字符串的模式,用來(lái)對(duì)字符串進(jìn)行搜索、編輯或處理文本。
目前的正則表達(dá)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(dòng)機(jī)
NFA Non-deterministic finite automaton 非確定型有窮自動(dòng)機(jī)
Java使用的是傳統(tǒng)型NFA引擎。
下面是Java正則表達(dá)式的語(yǔ)法字符:
\ | 將下一字符標(biāo)記為特殊字符、文本、反向引用或八進(jìn)制轉(zhuǎn)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(kāi)始的位置。如果設(shè)置了 RegExp 對(duì)象的 Multiline 屬性,^ 還會(huì)與"\n"或"\r"之后的位置匹配。 |
$ | 匹配輸入字符串結(jié)尾的位置。如果設(shè)置了 RegExp 對(duì)象的 Multiline 屬性,$ 還會(huì)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(dá)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(dá)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(dá)式。例如,"do(es)?"匹配"do"或"does"中的"do"。? 等效于 {0,1}。 |
{n} | n 是非負(fù)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(gè)"o"匹配。 |
{n,} | n 是非負(fù)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(fù)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(gè) o。'o{0,1}' 等效于 'o?'。注意:您不能將空格插入逗號(hào)和數(shù)字之間。 |
? | 當(dāng)此字符緊隨任何其他限定符(*、+、?、{n}、{n,}、{n,m})之后時(shí),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(rèn)的"貪心的"模式匹配搜索到的、盡可能長(zhǎng)的字符串。例如,在字符串"oooo"中,"o+?"只匹配單個(gè)"o",而"o+"匹配所有"o"。 |
. | 匹配除"\r\n"之外的任何單個(gè)字符。若要匹配包括"\r\n"在內(nèi)的任意字符,請(qǐng)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(dá)式??梢允褂?nbsp;$0…$9 屬性從結(jié)果"匹配"集合中檢索捕獲的匹配。若要匹配括號(hào)字符 ( ),請(qǐng)使用""或者""或者""。 |
(?:pattern) | 匹配 pattern 但不捕獲該匹配的子表達(dá)式,即它是一個(gè)非捕獲匹配,不存儲(chǔ)供以后使用的匹配。這對(duì)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(jì)的表達(dá)式。 |
(?=pattern) | 執(zhí)行正向預(yù)測(cè)先行搜索的子表達(dá)式,該表達(dá)式匹配處于匹配 pattern 的字符串的起始點(diǎn)的字符串。它是一個(gè)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(yù)測(cè)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(yù)測(cè)先行的字符后。 |
(?!pattern) | 執(zhí)行反向預(yù)測(cè)先行搜索的子表達(dá)式,該表達(dá)式匹配不處于匹配 pattern 的字符串的起始點(diǎn)的搜索字符串。它是一個(gè)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(yù)測(cè)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(yù)測(cè)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(gè)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(yè)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(gè)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(yè)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(gè)十六進(jìn)制轉(zhuǎn)義碼。十六進(jìn)制轉(zhuǎn)義碼必須正好是兩位數(shù)長(zhǎng)。例如,"\x41"匹配"A"。"\x041"與"\x04"&"1"等效。允許在正則表達(dá)式中使用 ASCII 代碼。 |
\num | 匹配 num,此處的 num 是一個(gè)正整數(shù)。到捕獲匹配的反向引用。例如,"(.)\1"匹配兩個(gè)連續(xù)的相同字符。 |
\n | 標(biāo)識(shí)一個(gè)八進(jìn)制轉(zhuǎn)義碼或反向引用。如果 \n 前面至少有 n 個(gè)捕獲子表達(dá)式,那么 n 是反向引用。否則,如果 n 是八進(jìn)制數(shù) (0-7),那么 n 是八進(jìn)制轉(zhuǎn)義碼。 |
\nm | 標(biāo)識(shí)一個(gè)八進(jìn)制轉(zhuǎn)義碼或反向引用。如果 \nm 前面至少有 nm 個(gè)捕獲子表達(dá)式,那么 nm 是反向引用。如果 \nm 前面至少有 n 個(gè)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(jìn)制值 nm,其中 n 和 m 是八進(jìn)制數(shù)字 (0-7)。 |
\nml | 當(dāng) n 是八進(jìn)制數(shù) (0-3),m 和 l 是八進(jìn)制數(shù) (0-7) 時(shí),匹配八進(jìn)制轉(zhuǎn)義碼 nml。 |
\un | 匹配 n,其中 n 是以四位十六進(jìn)制數(shù)表示的 Unicode 字符。例如,\u00A9 匹配版權(quán)符號(hào) (©)。 |
正則的匹配過(guò)程,通常情況下都是由一個(gè)子表達(dá)式(可能為一個(gè)普通字符、元字符或元字符序列組成)取得控制權(quán),從字符串的某一位置開(kāi)始嘗試匹配,一個(gè)子表達(dá)式開(kāi)始嘗試匹配的位置,是從前一子表達(dá)匹配成功的結(jié)束位置開(kāi)始的。如果匹配到字符串某一位置時(shí)整個(gè)表達(dá)式匹配失敗,那么引擎會(huì)使正則向前傳動(dòng),整個(gè)表達(dá)式從下一位開(kāi)始重新嘗試匹配,依此類推,直到報(bào)告匹配成功或嘗試到最后一個(gè)位置后報(bào)告匹配失敗。
正則表達(dá)式簡(jiǎn)單的匹配過(guò)程:
代碼為pattern為正則表達(dá)式對(duì)content進(jìn)行匹配
(1) 基礎(chǔ)匹配過(guò)程
public static void main(String[] args) { String content = "abc"; String pattern = "abc"; System.out.println(content.matches(pattern)); }
匹配過(guò)程:
首先由字符“a”取得控制權(quán),由“a”來(lái)匹配“a”,匹配成功,控制權(quán)交給字符“b”;由于“a”已被“a”匹配,所以“b”從位置1開(kāi)始嘗試匹配,由“b”來(lái)匹配“b”,匹配成功,控制權(quán)交給“c”;由“c”來(lái)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(shí),會(huì)先選擇嘗試匹配,只有這種選擇會(huì)使整個(gè)表達(dá)式無(wú)法匹配成功時(shí),才會(huì)嘗試讓出匹配到的內(nèi)容。這里的量詞“?”是用來(lái)修飾字符“b”的,所以“b?”是一個(gè)整體。
匹配過(guò)程:
首先由字符“a”取得控制權(quán),由“a”來(lái)匹配“a”,匹配成功,控制權(quán)交給字符“b?”;由于“?”是匹配優(yōu)先量詞,所以會(huì)先嘗試進(jìn)行匹配,由“b?”來(lái)匹配“b”,匹配成功,控制權(quán)交給“c”,同時(shí)記錄一個(gè)備選狀態(tài);由“c”來(lái)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(guò)程:
首先由字符“a”取得控制權(quán),,由“a”來(lái)匹配“a”,匹配成功,控制權(quán)交給字符“b?”;先嘗試進(jìn)行匹配,由“b?”來(lái)匹配“b”,同時(shí)記錄一個(gè)備選狀態(tài),匹配成功,控制權(quán)交給“c”;由“c”來(lái)匹配“d”,匹配失敗,此時(shí)進(jìn)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(quán),把控制權(quán)交給“c”;由“c”來(lái)匹配“b”,匹配失敗。此時(shí)第一輪匹配嘗試失敗。
正則引擎使正則向前傳動(dòng),由位置1開(kāi)始嘗試匹配,由“a”來(lái)匹配“b”,匹配失敗,沒(méi)有備選狀態(tài),第二輪匹配嘗試失敗。
繼續(xù)向前傳動(dòng),直到所有嘗試匹配失敗,匹配結(jié)束。此時(shí)報(bào)告整個(gè)表達(dá)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(shí),會(huì)先選擇不匹配,只有這種選擇會(huì)使整個(gè)表達(dá)式無(wú)法匹配成功時(shí),才會(huì)嘗試進(jìn)行匹配。這里的量詞“??”是用來(lái)修飾字符“b”的,所以“b??”是一個(gè)整體。
匹配過(guò)程:
首先由字符“a”取得控制權(quán),由“a”來(lái)匹配“a”,匹配成功,控制權(quán)交給字符“b??”;先嘗試忽略匹配,即“b??”不進(jìn)行匹配,同時(shí)記錄一個(gè)備選狀態(tài),控制權(quán)交給“c”;由“c”來(lái)匹配“b”,匹配失敗,此時(shí)進(jìn)行回溯,找到記錄的備選狀態(tài),“b??”嘗試匹配,即“b??”來(lái)匹配“b”,匹配成功,把控制權(quán)交給“c”;由“c”來(lái)匹配“c”,匹配成功。
(4)零寬度匹配過(guò)程
所謂零寬斷言,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是匹配一個(gè)位置,這個(gè)位置滿足某個(gè)正則,但是不納入匹配結(jié)果的,所以叫“零寬”,而且這個(gè)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“$”匹配的只是位置,順序環(huán)視“(?=[a-z])”只進(jìn)行匹配,并不占有字符,也不將匹配的內(nèi)容保存到最終的匹配結(jié)果,所以都是零寬度的。
這個(gè)正則的意義就是匹配由字母或數(shù)字組成的,第一個(gè)字符是字母的字符串。
匹配過(guò)程:
首先由元字符“^”取得控制權(quán),從開(kāi)始位置開(kāi)始匹配,匹配成功,控制權(quán)交給順序環(huán)視“(?=[a-z])”;
“(?=[a-z])”要求它所在位置右側(cè)必須是字母才能匹配成功,零寬度的子表達(dá)式之間是不互斥的,即同一個(gè)位置可以同時(shí)由多個(gè)零寬度子表達(dá)式匹配,所以它也是從開(kāi)始位置嘗試進(jìn)行匹配,開(kāi)始位置的右側(cè)是字符“a”,符合要求,匹配成功,控制權(quán)交給“[a-z0-9]+”;
因?yàn)?ldquo;(?=[a-z])”只進(jìn)行匹配,并不將匹配到的內(nèi)容保存到最后結(jié)果,并且“(?=[a-z])”匹配成功的位置是開(kāi)始位置,所以“[a-z0-9]+”也是從開(kāi)始位置開(kāi)始嘗試匹配的,“[a-z0-9]+”首先嘗試匹配“a”,匹配成功,繼續(xù)嘗試匹配,可以成功匹配接下來(lái)的“b”和“c”,此時(shí)右側(cè)已沒(méi)有字符,這時(shí)會(huì)把控制權(quán)交給“$”;“$”成功匹配結(jié)束符,匹配成功。
總結(jié)
到此這篇關(guān)于Java中正則表達(dá)式匹配過(guò)程的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java正則匹配過(guò)程內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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