答案是，不用說(shuō)，是!當(dāng)然，您可以編寫(xiě)一個(gè)Java regex模式來(lái)匹配anbn..它使用一個(gè)積極的前瞻性斷言，一個(gè)嵌套的引用用于“計(jì)數(shù)”。

這個(gè)答案將引導(dǎo)讀者閱讀，而不是立即給出答案。過(guò)程得到它。隨著解的緩慢構(gòu)造，給出了各種提示。在這方面，希望這個(gè)答案包含的不僅僅是另一個(gè)整潔的regex模式。希望讀者還將學(xué)習(xí)如何“在regex中思考”，以及如何將各種結(jié)構(gòu)和諧地組合在一起，以便在將來(lái)能夠自己派生出更多的模式。

開(kāi)發(fā)解決方案所用的語(yǔ)言將是PHP，因?yàn)樗?jiǎn)潔。一旦最終確定了模式，最后的測(cè)試將在Java中完成。

步驟1：展望斷言

讓我們從一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題開(kāi)始：我們想要匹配a+在字符串的開(kāi)頭，但前提是它緊跟在b+..我們可以用^到錨因?yàn)槲覀冎幌肫ヅ鋋+沒(méi)有b+，我們可以用前瞻斷言(?=…).

下面是我們使用一個(gè)簡(jiǎn)單測(cè)試工具的模式：

function testAll($r, $tests) {

foreach ($tests as $test) {

$isMatch = preg_match($r, $test, $groups);

$groupsJoined = join('|', $groups);

print("$test $isMatch $groupsJoined\n");

}

}

$tests = array('aaa', 'aaab', 'aaaxb', 'xaaab', 'b', 'abbb');

$r1 = '/^a+(?=b+)/';

#? ? ? ? ? └────┘

#? ? ? ? ?lookahead

testAll($r1, $tests);

輸出是(如ideone.com所見(jiàn)):

aaa 0

aaab 1 aaa

aaaxb 0

xaaab 0

b 0

abbb 1 a

這正是我們想要的輸出：我們匹配a+，只有當(dāng)它位于字符串的開(kāi)頭，并且它的后面緊跟著b+.

教課：您可以在“旁觀者”中使用模式來(lái)進(jìn)行斷言。

步驟2：以向前看的方式捕獲(和f r e-s p a c i n g模式)

現(xiàn)在讓我們說(shuō)，即使我們不想b+作為比賽的一部分，我們確實(shí)想俘獲同樣，由于我們預(yù)計(jì)有一個(gè)更復(fù)雜的模式，讓我們使用x改性劑自由間距這樣我們就可以讓正則表達(dá)式更易讀了。

在前面的PHP片段的基礎(chǔ)上，我們現(xiàn)在有了以下模式：

$r2 = '/ ^ a+ (?= (b+) ) /x';

#? ? ? ? ? ? ?│? ?└──┘ │

#? ? ? ? ? ? ?│? ? ?1? │

#? ? ? ? ? ? ?└────────┘

#? ? ? ? ? ? ? lookahead

testAll($r2, $tests);

輸出現(xiàn)在是(如ideone.com所見(jiàn)):

aaa 0

aaab 1 aaa|b

aaaxb 0

xaaab 0

b 0

abbb 1 a|bbb

請(qǐng)注意，例如。aaa|b是.的結(jié)果join-了解每一組被捕獲的內(nèi)容'|'..在這種情況下，組0(即模式匹配的內(nèi)容)捕獲。aaa，第一組被俘b.

教課：你可以在一個(gè)環(huán)顧四周的地方捕捉到。你可以使用自由間距來(lái)提高可讀性.

步驟3：將前瞻性重構(gòu)為“循環(huán)”

在我們引入我們的計(jì)數(shù)機(jī)制之前，我們需要對(duì)我們的模式做一次修改。當(dāng)前，前瞻性不在+重復(fù)“循環(huán)”。到目前為止還好，因?yàn)槲覀冎皇窍霐嘌詁+跟隨我們a+但是我們真的最后要做的是為每個(gè)人斷言a我們?cè)凇把h(huán)”中匹配，有一個(gè)對(duì)應(yīng)的b一起去吧。

現(xiàn)在我們不要擔(dān)心計(jì)數(shù)機(jī)制，只需按照以下步驟進(jìn)行重構(gòu)：

第一次重構(gòu)a+到(?: a )+(請(qǐng)注意，(?:…)是一個(gè)非捕獲組)

然后在這個(gè)非捕獲組中移動(dòng)前瞻。

請(qǐng)注意，我們現(xiàn)在必須“跳過(guò)”a*在我們“看到”之前b+，因此相應(yīng)地修改模式。

因此，我們現(xiàn)在有以下幾點(diǎn)：

$r3 = '/ ^ (?: a (?= a* (b+) ) )+ /x';

#? ? ? ? ? │? ? ?│? ? ? └──┘ │ │

#? ? ? ? ? │? ? ?│? ? ? ? 1? │ │

#? ? ? ? ? │? ? ?└───────────┘ │

#? ? ? ? ? │? ? ? ?lookahead? ?│

#? ? ? ? ? └───────────────────┘

#? ? ? ? ? ?non-capturing group

輸出與以前相同(如ideone.com所見(jiàn))，所以在這方面沒(méi)有任何變化。重要的是，現(xiàn)在我們的斷言是每一次迭代.的.+“循環(huán)”對(duì)于我們當(dāng)前的模式，這是不必要的，但接下來(lái)我們將使用自引用使第1組“計(jì)數(shù)”。

教課：您可以在非捕獲組中捕獲。環(huán)顧四周是可以重復(fù)的。

第四步：這是我們開(kāi)始計(jì)數(shù)的步驟。

下面是我們要做的事情：我們將重寫(xiě)第一組，這樣：

的第一次迭代結(jié)束時(shí)，+，當(dāng)?shù)谝淮蝍是匹配的，它應(yīng)該捕獲b

在第二次迭代結(jié)束時(shí)，當(dāng)另一個(gè)a是匹配的，它應(yīng)該捕獲bb

在第三次迭代結(jié)束時(shí)，它應(yīng)該捕獲bbb

...

在n-第四次迭代，第一組應(yīng)該捕獲bn

如果沒(méi)有足夠的b要捕獲到第1組，斷言就會(huì)失敗。

第一組，現(xiàn)在(b+)，將不得不重寫(xiě)為(\1 b)..也就是說(shuō)，我們?cè)噲D“添加”一個(gè)b在上一次迭代中捕獲了哪些組1。

這里有一個(gè)小問(wèn)題，因?yàn)檫@個(gè)模式缺少了“基本案例”，即它可以在沒(méi)有自引用的情況下進(jìn)行匹配。因?yàn)榻M1啟動(dòng)“未初始化”，所以需要一個(gè)基本的大小寫(xiě)；它還沒(méi)有捕獲任何內(nèi)容(甚至沒(méi)有一個(gè)空字符串)，所以自引用嘗試總是失敗的。

有很多種方法可以解決這個(gè)問(wèn)題，但是現(xiàn)在讓我們來(lái)做一個(gè)自引用匹配。任選，即.\1?..這可能是完美的，也可能不是完美的，但讓我們看看它能起什么作用，如果有什么問(wèn)題，當(dāng)我們到達(dá)它的時(shí)候，我們會(huì)穿過(guò)那座橋。同時(shí)，我們還將在測(cè)試用例中添加更多的測(cè)試用例。

$tests = array(

'aaa', 'aaab', 'aaaxb', 'xaaab', 'b', 'abbb', 'aabb', 'aaabbbbb', 'aaaaabbb'

);

$r4 = '/ ^ (?: a (?= a* (\1? b) ) )+ /x';

#? ? ? ? ? │? ? ?│? ? ? └─────┘ | │

#? ? ? ? ? │? ? ?│? ? ? ? ?1? ? | │

#? ? ? ? ? │? ? ?└──────────────┘ │

#? ? ? ? ? │? ? ? ? ?lookahead? ? │

#? ? ? ? ? └──────────────────────┘

#? ? ? ? ? ? ?non-capturing group

輸出現(xiàn)在是(如ideone.com所見(jiàn)):

aaa 0

aaab 1 aaa|b? ? ? ? # (*gasp!*)

aaaxb 0

xaaab 0

b 0

abbb 1 a|b? ? ? ? ? # yes!

aabb 1 aa|bb? ? ? ? # YES!!

aaabbbbb 1 aaa|bbb? # YESS!!!

aaaaabbb 1 aaaaa|bb # NOOOOOoooooo....

哈哈！看來(lái)我們現(xiàn)在離解決方案很近了！我們?cè)O(shè)法讓第一組使用自我引用“計(jì)數(shù)”！但是等等.。第二個(gè)和最后一個(gè)測(cè)試用例出了問(wèn)題！沒(méi)有足夠的bS，不知怎么算錯(cuò)了！我們將在下一步研究為什么會(huì)發(fā)生這種情況。

教課：一種“初始化”自引用組的方法是使自引用匹配可選。

步驟4.5：了解出了什么問(wèn)題

問(wèn)題是，由于我們使自引用匹配可選，“計(jì)數(shù)器”可以“重置”回0，當(dāng)沒(méi)有足夠的。b讓我們仔細(xì)檢查一下在我們的模式的每一次迭代中發(fā)生了什么。aaaaabbb作為投入。

a a a a a b b b

↑

# Initial state: Group 1 is "uninitialized".

_

a a a a a b b b

↑

# 1st iteration: Group 1 couldn't match \1 since it was "uninitialized",

#? ? ? ? ? ? ? ? ? so it matched and captured just b

___

a a a a a b b b

↑

# 2nd iteration: Group 1 matched \1b and captured bb

_____

a a a a a b b b

↑

# 3rd iteration: Group 1 matched \1b and captured bbb

_

a a a a a b b b

↑

# 4th iteration: Group 1 could still match \1, but not \1b,

#? (!!!)? ? ? ? ? ?so it matched and captured just b

___

a a a a a b b b

↑

# 5th iteration: Group 1 matched \1b and captured bb

#

# No more a, + "loop" terminates

哈哈！在我們的第四次迭代中，我們?nèi)匀豢梢云ヅ鋅1但我們無(wú)法匹敵\1b！因?yàn)槲覀冊(cè)试S自引用匹配是可選的\1?，引擎回溯，并采取“不謝謝”選項(xiàng)，然后允許我們匹配和捕獲僅僅。b!

但是，請(qǐng)注意，除了在第一次迭代時(shí)，您始終可以只匹配自引用。\1..當(dāng)然，這是顯而易見(jiàn)的，因?yàn)檫@就是我們?cè)谏弦淮蔚胁东@的內(nèi)容，而且在我們的設(shè)置中，我們總是可以再次匹配它(例如，如果我們捕獲了bbb上一次，我們得到保證bbb，但可能有也可能沒(méi)有bbbb這一次)。

教課*提防回溯。regex引擎將執(zhí)行盡可能多的回溯，直到給定模式匹配為止。這可能會(huì)影響績(jī)效(即災(zāi)難性回溯)和/或正確性。

第五步：自救！

現(xiàn)在，“修復(fù)”應(yīng)該是顯而易見(jiàn)的：將可選的重復(fù)與占有性量詞也就是說(shuō)，而不是簡(jiǎn)單地?，使用?+相反(請(qǐng)記住，量化為占有式的重復(fù)不會(huì)倒退，即使這種“合作”可能會(huì)導(dǎo)致與總體模式的匹配)。

在非常非正式的條件下，這就是?+, ?和??說(shuō)：

?+

(可選)“它不必在那里，”

(占有欲)“但如果它在那里，你必須接受它，而不是放手！”

?

(可選)“它不必在那里，”

(貪婪)“但如果是的話，你現(xiàn)在可以接受，”

(回溯)“但你以后可能會(huì)被要求放手！”

??

(可選)“它不必在那里，”

(不情愿)“即使是這樣，你也不必現(xiàn)在就接受它，”

(回溯)“但是你以后可能會(huì)被要求接受的！”

在我們的設(shè)計(jì)中，\1不會(huì)第一次出現(xiàn)，但它會(huì)總在那之后的任何時(shí)候，我們總想匹配一下。因此，\1?+就能實(shí)現(xiàn)我們想要的。

$r5 = '/ ^ (?: a (?= a* (\1?+ b) ) )+ /x';

#? ? ? ? ? │? ? ?│? ? ? └──────┘ │ │

#? ? ? ? ? │? ? ?│? ? ? ? ? 1? ? │ │

#? ? ? ? ? │? ? ?└───────────────┘ │

#? ? ? ? ? │? ? ? ? ?lookahead? ? ?│

#? ? ? ? ? └───────────────────────┘

#? ? ? ? ? ? ?non-capturing group

現(xiàn)在輸出是：如ideone.com所見(jiàn)):

aaa 0

aaab 1 a|b? ? ? ? ? # Yay! Fixed!

aaaxb 0

xaaab 0

b 0

abbb 1 a|b

aabb 1 aa|bb

aaabbbbb 1 aaa|bbb

aaaaabbb 1 aaa|bbb? # Hurrahh!!!

哇！問(wèn)題解決了！我們現(xiàn)在正確地計(jì)數(shù)，就像我們想要的那樣！

教課學(xué)習(xí)貪婪、不情愿和占有性重復(fù)之間的區(qū)別。可選的-占有可以是一個(gè)強(qiáng)大的組合。

第6步：最后修飾

所以我們現(xiàn)在得到的是一個(gè)匹配的模式a一而再、再而三地a是匹配的，有一個(gè)對(duì)應(yīng)的b在第一組中捕獲。+在不再存在時(shí)終止a，或者如果斷言失敗是因?yàn)闆](méi)有對(duì)應(yīng)的b為了a.

要完成這項(xiàng)工作，我們只需附加到我們的模式。\1 $..這現(xiàn)在是對(duì)第1組匹配的內(nèi)容的反向引用，后面是行錨的末尾。錨確保沒(méi)有額外的b在字符串中，換句話說(shuō)，實(shí)際上我們有anbn.

下面是最后確定的模式，還有其他測(cè)試用例，包括一個(gè)長(zhǎng)度為10，000個(gè)字符的測(cè)試用例：

$tests = array(

'aaa', 'aaab', 'aaaxb', 'xaaab', 'b', 'abbb', 'aabb', 'aaabbbbb', 'aaaaabbb',

'', 'ab', 'abb', 'aab', 'aaaabb', 'aaabbb', 'bbbaaa', 'ababab', 'abc',

str_repeat('a', 5000).str_repeat('b', 5000)

);

$r6 = '/ ^ (?: a (?= a* (\1?+ b) ) )+ \1 $ /x';

#? ? ? ? ? │? ? ?│? ? ? └──────┘ │ │

#? ? ? ? ? │? ? ?│? ? ? ? ? 1? ? │ │

#? ? ? ? ? │? ? ?└───────────────┘ │

#? ? ? ? ? │? ? ? ? ?lookahead? ? ?│

#? ? ? ? ? └───────────────────────┘

#? ? ? ? ? ? ?non-capturing group

它發(fā)現(xiàn)4個(gè)匹配：ab, aabb, aaabbb，以及a5000b5000..它需要只能在ideone.com上運(yùn)行0.06s.

步驟7：Java測(cè)試

因此，該模式在PHP中工作，但最終目標(biāo)是編寫(xiě)一個(gè)在Java中工作的模式。

public static void main(String[] args) {

String aNbN = "(?x) (?:? a? (?= a* (\\1?+ b))? )+ \\1";

String[] tests = {

"",? ? ? // false

"ab",? ? // true

"abb",? ?// false

"aab",? ?// false

"aabb",? // true

"abab",? // false

"abc",? ?// false

repeat('a', 5000) + repeat('b', 4999), // false

repeat('a', 5000) + repeat('b', 5000), // true

repeat('a', 5000) + repeat('b', 5001), // false

};

for (String test : tests) {

System.out.printf("[%s]%n? %s%n%n", test, test.matches(aNbN));

}

}

static String repeat(char ch, int n) {

return new String(new char[n]).replace('\0', ch);

}

該模式如預(yù)期的那樣工作(如ideone.com所見(jiàn)).

現(xiàn)在我們得出結(jié)論.。

需要說(shuō)的是a*在展望未來(lái)，確實(shí)是“主要的”+循環(huán)“，兩者都允許回溯。讀者被鼓勵(lì)確認(rèn)為什么這在正確性方面不是一個(gè)問(wèn)題，為什么同時(shí)使這兩個(gè)所有格都能起作用(盡管也許將強(qiáng)制性和非強(qiáng)制性的所有量詞混合在同一個(gè)模式中可能會(huì)導(dǎo)致誤解)。

還應(yīng)該說(shuō)，雖然它很整潔，但是有一個(gè)正則表達(dá)式可以匹配anbn這并不總是實(shí)踐中的“最佳”解決方案。一個(gè)更好的解決方案就是簡(jiǎn)單的匹配^(a+)(b+)$，然后比較宿主編程語(yǔ)言中第1組和第2組捕獲的字符串的長(zhǎng)度。

在PHP中，它可能如下所示(如ideone.com所示):

function is_anbn($s) {

return (preg_match('/^(a+)(b+)$/', $s, $groups)) &&

(strlen($groups[1]) == strlen($groups[2]));

}

本文的目的是不要讓讀者相信regex幾乎可以做任何事情；它顯然做不到，即使是它能做的事情，如果它帶來(lái)了一個(gè)更簡(jiǎn)單的解決方案，至少應(yīng)該考慮部分委托給宿主語(yǔ)言。

如上面所提到的，這篇文章必須加上標(biāo)簽。[regex]對(duì)于堆棧溢出來(lái)說(shuō)，它可能不僅僅是這樣。當(dāng)然，學(xué)習(xí)斷言、嵌套引用、擁有量詞等是有價(jià)值的，但更重要的一課也許是一個(gè)人可以嘗試解決問(wèn)題的創(chuàng)造性過(guò)程、當(dāng)你受到各種約束時(shí)所需要的決心和辛勤工作，以及構(gòu)建工作解決方案的各個(gè)部分的系統(tǒng)組合，等等。

獎(jiǎng)勵(lì)材料！PCRE遞歸模式！

由于我們確實(shí)提到了PHP，需要指出的是，PCRE支持遞歸模式和子程序。因此，以下模式適用于preg_match (如ideone.com所見(jiàn)):

$rRecursive = '/ ^ (a (?1)? b) $ /x';

目前，Java的regex不支持遞歸模式。

更多的獎(jiǎng)勵(lì)材料！匹配anbncn !!

所以我們已經(jīng)看到了如何匹配anbn這是不定期的，但仍然是無(wú)上下文的，但我們也能匹配嗎？anbncn，哪一個(gè)甚至不是沒(méi)有上下文的？

答案當(dāng)然是，是!鼓勵(lì)讀者自己解決這一問(wèn)題，但解決方案如下(與在ideone.com上用Java實(shí)現(xiàn)).

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java正则表达式 n_如何将a^nb^n与Java正则表达式匹配？的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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