正则表达式从入门到放弃「Java」

正则表达式能做什么？

正则表达式可以用来搜索、编辑或处理文本。

「都懂它可以处理文本，可到底是怎么回事？」

正则表达式的定义

百度百科：正则表达式是对字符串操作的一种逻辑公式，就是用事先定义好的一些特定字符、及这些特定字符的组合，组成一个“规则字符串”，这个“规则字符串”用来表达对字符串的一种过滤逻辑。

所以正则表达式它「首先不同的语言之间的正则表达式有细微的区别」：

^[a-z0-9_-]{3,15}$就是一个标准的正则表达式，它用来检测用户注册登录名时，用户名只可以包含字符、数字、下划线和连接字符并且用户名的长度必须在3-15个字符的范围内。

[...] 方括号内为匹配的规则，a-z 为匹配从 a 到 z 的字符，0-9 为匹配 0 到 9 的数字。
{m,n} 正则表达式里的花括号表示：匹配前面的内容至少m次，至多n次，上图中则表示匹配用户名至少3次至多15次，限制了用户名的长度。

所以上述的正则表达式在实际应用的时候是什么样子的呢？

Java版本：

public static void main(String args[]) {
        String UserName = "nicolas";

        String pattern = "^[a-z0-9_-]{3,15}$";
        //String pattern = "\w{3,15}";也可以

　　　　 boolean isMatch = Pattern.matches(pattern, UserName); System.out.println("用户名是否合规? " + isMatch); }

输出结果：

用户名是否合规? true

正则表达式的实际案例

看到还不够明白？让我们来看一个应用正则表达式的题目：

LeetCode NO.38 报数

报数序列是一个整数序列，按照其中的整数的顺序进行报数，得到下一个数。其前五项如下：

1
11
21
1211
111221

1 被读作 "one 1" ("一个一") , 即 11。
11 被读作 "two 1s" ("两个一"）, 即 21。
21 被读作 "one 2", "one 1" （"一个二" , "一个一") , 即 1211。

给定一个正整数 n（1 ≤ n ≤ 30），输出报数序列的第 n 项。

注意：整数顺序将表示为一个字符串。

「看不懂题目的话请点击本行文字，进入leetcode评论区看一下解释」

首先添加一个Java正则的语法：

num : 匹配 num，此处的 num 是一个正整数。到捕获匹配的反向引用。例如，"(.)1"匹配两个连续的相同字符。

d : 数字字符匹配。等效于 [0-9]。

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

那么不难看懂：「 (d)1* 」的含义为：匹配两个连续0次以上的相同数字

前文中用到了：

Pattern.matches(pattern, UserName);

Java来做正则表达式的时候有两个重要的类：Matcher 和 Pattern，下面首先讲一下Matcher 和 Pattern

Matcher 和 Pattern

首先介绍一下两个类的主要作用：

Pattern类的实例的主要作用是给正则表达式一个匹配模式，因为在java里面正则表达式是一个字符串，字符串的能力是非常有限的，不像javascript那样可以在正则表达式末尾添加"g" "i" "m"来指定全局匹配、区分大小写匹配和多行匹配（如"/w/gi"）。因此在java里面需要Pattern实例来包装正则表达式zifu字符串，然后通过Pattern实例的方法来设置·匹配模式。
Matcher类的实例的作用是增加表达式匹配字符串的权利，让正则表达式更自由的匹配字符串。比如调用Matcher实例的方法，正则表达式可以匹配整个字符串、可以匹配字符串最前端的子串、最后段的子串、或者任意位置的子串等等。

下面详细介绍几个常用方法：

Pattern

Pattern compile(String regex)
- 由于Pattern的构造函数是私有的,不可以直接创建,所以通过静态方法compile(String regex)方法来创建,将给定的正则表达式编译并赋予给Pattern类。
- 例如：
- ```
Pattern pattern = Pattern.compile("\?{2}");
```
Pattern.matcher(CharSequence input)
- 对指定输入的字符串创建一个Matcher对象。Matcher对象一般通过这个方法生成。CharSequence是个interface，String类实现了CharSequence接口，因此可以传入String类型的值。
- 例如：
- ```
Pattern pattern = Pattern.compile("\?{2}");
Matcher matcher = pattern.matcher("??");
//matcher的matches方法是对字符串整合匹配。只有整个字符串符合正则表达式才会返回true
boolean matches = matcher.matches();// true
```

Matcher

boolean matches()
- 最常用方法:尝试对整个目标字符展开匹配检测,也就是只有整个目标字符串完全匹配时才返回真值.
boolean lookingAt()
- 对前面的字符串进行匹配,只有匹配到的字符串在最前面才会返回true
boolean find()
- 对字符串进行匹配,匹配到的字符串可以在任何位置
  - String group()
    - 返回匹配到的子字符串

这里match()是全匹配正则，但是本次案例里，我们只需要部分匹配就可以了

find() 部分匹配

话不多说，我们先看解题代码：

 1 import java.util.regex.Matcher;
 2 import java.util.regex.Pattern;
 3 
 4 public class NO38 {
 5     public String countAndSay(int n) {
 6         StringBuilder sb = new StringBuilder("1");
 7         while(--n>0){
 8             Matcher matcher = Pattern.compile("(\d)\1*").matcher(sb.toString());
 9             sb.setLength(0);//将StringBuffer清空
10             while(matcher.find()){  //当查找到了相应到字符串
11                 String num = matcher.group(0);
12                 sb.append(num.length()+num.substring(0,1));
13             }
14         }
15         return sb.toString();
16     }
17 
18     public static void main(String[] args) {
19         NO38 solution = new NO38();
20         String s = solution.countAndSay(5);
21         System.out.println(s);
22     }
23 }

第8行：将compile和matcher连用了，其实是可以分开写的，写成：

1 Pattern p = Pattern.compile("(\d)\1*");
2 Matcher m = p.matcher(sb.toString);

第9行：每次循环开始前要把StringBuffer清空，因为每次都要将上一次的结果清空，比如n=1时，sb=1,那么n=2时需要清空前面的sb值再令sb=11，这个清空sb内容的操作就由第9行代码来完成。

第10-13行：前面说到来 find() 是部分匹配，所以写在了while循环内，这样可以在每一次部分匹配成功时，进行一次操作。“matcher.group(0)”是将匹配到的字符串返回，然后获取这个字符串的长度，再进行一次拼接，完成操作

结束语：

正则表达式的简单操作就是这样，后面一些进阶的内容待我以后慢慢完善。

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