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Java中正則表達(dá)式匹配過(guò)程實(shí)例詳解

 更新時(shí)間:2022年10月10日 09:00:12   作者:無(wú)知√稚子  
正則匹配即是在給定字符串中查找符合正則表達(dá)式的字符,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Java中正則表達(dá)式匹配過(guò)程的相關(guān)資料,文中通過(guò)實(shí)例代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下

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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