Java Regular Expression的學習筆記 - JWorld@TW Java論壇
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Java 技巧文件- Java Regular Expression的學習筆記. ... x : 一個字元,例如"a" 表示要找含有這個字元的部分。
[abc] : 這個字元可能是a或b或c
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bybrowserat2008-03-1011:29
reqular-expressions
kebin_liu
雲端決策系統
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發文:1861
積分:11
於2005-10-1223:42
雖然ReqularExpressions(以下簡稱REs)在這個論壇或是其他網站都可以找到相當多的資料,但是當我自己要學的時候才發現有很多小地方還是看不懂,所以才以javaAPI裡面的說明為主,把每個符號的解釋一一弄懂,終於對REs有了初步的認識。
所以這份文件是以javaAPI提到的符號解釋,加上我自己的心得及範例所整理出來的,我用"字元"和"字元組成",這兩大部分來解釋REs的符號,大部分的解釋都有範例,這樣比較容易瞭解,沒有範例的部分不是太簡單,就是我找不到例子,不過對於認識REs應該沒有多大影響。
因為我算是REs的初學者,所以難免有觀念上的錯誤,加上很多"冷門"的符號,要找到正確的解釋都很困難,因此我沒把握所有的資料都是正確的,如果各位有發現錯誤,還請加以指正。
首先是字元,REs的基本元素就是字元,所以對於字元有相當細膩的描述方式,而且很多時候描述方式都不是唯一的,所以不必拘泥於找到最完美的寫法。
字元分兩部分來解釋。
1.一般字元,在還沒做字元組合時,下面這些都只是"一個"字元,先要有這個觀念,才不容易弄不清楚字串和字元的區別。
x:一個字元,例如"a"表示要找含有這個字元的部分。
[abc]:這個字元可能是a或b或c[^abc]:這個字元是除了"a""b""c"以外的。
[a-zA-Z]:這個字元是a到z或是A到Z。
[a-d[m-p]]:這個字元是a到d或是m到p(聯集)。
[a-z&&[def]]:這個字元是"d","e",or"f"(交集)。
[a-z&&[^bc]]:這個字元是a-z但bc除外,等價於[ad-z](差集)。
[a-z&&[^m-p]]:這個字元是a-z但m-p除外,等價於[a-lq-z](差集)。
除了放在一開始的"^"以及兩個"&&"以外,放在[]裡面的都當一般字元。
可是\比較特殊,要\\才能當一個\,所以程式裡面必須寫\\\\,例如,想查"\"用[]包起來要寫成"[\\]",可是java在字串裡面要寫Stringpattern="[\\\\]"。
2.特殊字元.:所有的字元,不一定包含換行。
javaREs的"."預設是不包含"\r"和"\n"的,但是可以用(?s)來讓"."等於所有字元,(?s)的用法下面還有說明。
\r:Carriagereturn。
\t:TAB。
\n:換行。
\f:換頁。
\e:escape。
\d:數字0-9。
\D:非數字,數字的除外集合。
\s:會產生空白的字元也就是[\t\n\x0B\f\r],也就是""(空白)、"\t"、"\n"、"\x0B"、"\f"、"\r"。
\S:非會產生空白的字元,上面的除外集合。
\w:文字a-zA-Z_0-9,所有的英文大小寫,數字和底線。
\W:非文字,文字的除外集合。
\:把之後的特殊字元當作是一般是字元,例如"\\"等於一個"\","\["等於"["。
\Q\E:\Q到\E符號之間的特殊符號都當一般字元處理,例如"\Q(?:X)\E",符合的字串是"(?:X)"^:行首,例如"^e"會找出所有在行首的"e",在[]裡面如果是第一個代表反相,如果不是第一個也當一般字元。
$:行尾,例如"e$"會找出所有在結尾的"e"。
\b:符合文字邊界(wordboundary)。
也就是說在字與空格之間的位置例如,'re\b'符合"are"裡的're'但是不符合"area"裡的're'\B:符合非文字邊界例如,'re\B'符合"area"裡的're'但是不符合"are"裡的're'\A:輸入的開始。
\G:前一個符合的結尾的地方。
\Z:輸入的結尾去掉結尾符號的部分。
例如字串"ABC\n",pattern"ABC\Z"就可以取得"ABC"。
\z:輸入的結尾。
例如字串"ABC\n",pattern"ABC\z"就不相符。
所謂的輸入,是指一次的處理資料,例如Strings="ABC\nABC\tABC",就算一個輸入(inputsequence)。
到這裡為止是對字元的描述,字元的所有的可能情況應該都可以涵蓋了,可是光是字元是沒辦法構成字串,所以接下來是把字元組成字串的方法。
字元組成,字元組成分三部分來解釋,下面符號的X和Y可以是一個字元也可以是一個Group。
1.簡單組合,就是把字元排在一起。
XY:單純排列在一起,例如"ab"就是找"ab"這個字串,和"[ab]"不一樣,"[ab]"是代表"一個字元"可能是a或b。
X|Y:XorY,例如a|b,而以字元而言a|b就等於[ab],所以對單一字元效果不大,主要是用於字元範圍的[]|[]或者群組()|()比較有意義。
例如[a-z]|[0-9]表示不是小寫就是數字,(abc)|(123)表示是"abc"或是"123"。
實例"c|Car"相符字串是"c"或"Car"。
另外abc|def是指"abc"或"def",而不是"ab[cd]ef"。
(X):群組,將多個字元包裝成一個群組,和單純排列不同的地方是,群組可以參照,也可以對群組設定出現次數,例如(abc)+是指"abc"出現一次以上,abc+是指ab和一次以上的c。
群組參照舉例來說比較容易懂,例如"(.)(.)(.).?\3\2\1",可以找出3個字的回文。
如"abccba"、"xcdfdcx"。
群組還有一個值得注意的是,群組0是留給整體的比對的結果,例如上面的例子group0是"abccba",group1是"a"、group2是"b"、group3是"c"。
有了群組參照的觀念,後面的non-capturinggroup就會比較容易瞭解。
。
Group的另一個對應符號是\m:m是數字,表示參照前面的group,如上述的範例。
2.重複次數出現次數接在字元之後,表示這個字元出現的次數,接在Group之後就表示group的出現次數。
次數描述有三種quantifiers,GreedyquantifiersX?:X出現0或一次X+:X出現一次以上X*:X出現0或一次以上X{n,}:X出現至少n次X{n,m}:X出現n到m次X{n}:X出現n次ReluctantquantifiersX??:X出現0或一次X+?:X出現一次以上X*?:X出現0或一次以上X{n,}?:X出現至少n次X{n,m}?:X出現n到m次X{n}?:X出現n次PossessivequantifiersX?+:X出現0或一次X++:X出現一次以上X*+:X出現0或一次以上X{n,}+:X出現至少n次X{n,m}+:X出現n到m次X{n}+:X出現n次光看這樣的說明是無法分出三者不同,以下舉例說明。
Greedyquantifiers字串"xfooxxxxxxfoo"pattern".*foo"結果xfooxxxxxxfooGreedy字面翻譯是貪婪,也就是盡可能的取字串,其實最貪婪的是第三種方法,因為Greedy還會把之後相符的資料留下來,Possessive吃的連骨頭都不剩。
Reluctantquantifiers字串"xfooxxxxxxfoo"pattern".*?foo"結果xfoo和xxxxxxfooReluctant字面翻譯是勉強,也就是抓最小可能,像這個例子,第一次抓一個x之後發現後面和foo相符,就得第一個結果,然後一直到最後又得到第二個結果。
Possessivequantifiers字串"xfooxxxxxxfoo"pattern".*+foo"結果沒有相符合資料,因為所有的資料都與"."比較相符,最後沒有剩下的字串可以和foo做比較,所以沒有符合資料。
3.Specialconstructs(non-capturing)所謂的non-capturing就是說這個group會被比對,但是不會暫存在group裡面,就是最後得到的Group裡面不會有這組資料。
(?:X):X會取得,但不會被保留,當之後有用\m的時候,這個Group會不算在內,這樣的處理效能會比較好。
(?idmsux):特別設定的flag設為on。
(?-i-d-m-s-u-x):特別設定的flag設為off。
idmsux的說明如下:iCASE_INSENSITIVE:就是不分大小寫。
(?i)例如字串"ABC"pattern用"abc"會找不到,用"(?i)abc"就會找到"ABC"。
dUNIX_LINES:\n當作換行,當文件是UNIX的換行格式時,要處理換行就可以打開這個模式。
(?d)mMULTILINE:多行模式下,^和$是以指每一行,不然是用整個字串的頭尾當^和$。
(?m)例如字串"ABC\nABC\nABC";pattern"^ABC$"會找不到,"(?m)^ABC$"才會找到三個"ABC";sDOTALL:預設java的.不含\n\r,這個模式可以讓.等於所有字元包含\r\n。
(?s)例如字串"htm\nhtm\nhtm"pattern用".htm"會找不到,用"(?s).htm"就會找到後面兩個"\nhtm"uUNICODE_CASE:unicode模式。
(?u)xCOMMENTS:可以在pattern裡面使用註解,會忽略pattern裡面的whitespace,以及"#"一直到結尾。
(?x)例如字串"ABC"pattern用"ABC#找字串ABC"會找不到,用"(?x)ABC#找字串ABC",就會找到"ABC"。
(?idmsux-idmsux:X):X是non-capturinggroup並且設定flagson-off。
X(?=X):lookahead在要取得的字串右邊,接著X但X不被算在內。
例如Jack(?=Sprat)則只有JackSprat的Jack會被取得,Jack(?=Sprat|Frost),則只有JackSprat和JackFrost的Jack都符合。
X(?!X):lookahead在要取得的字串右邊,和上面相反,例如Jack(?!Sprat)則後面是Sprat的Jack不會被取得。
(?<=X)X:lookbehind在要取得的字串左邊,例如"(?<=foo)bar",找接在foo之後的"bar"。
還有裡面的文字必須已知長度,也就是不能用"(?<=foo+)""(?<=foo*)""(?<=foo{1,})",但是可以用"(?<=foo?)""(?<=foo{1,2})""(?<=foo{1})"。
(?X):X,asanindependent,non-capturinggroup。
因為這幾個符號都是non-capturing的,所以會有一個現象,直接看下面範例會比較容易瞭解字串"abc"pattern"a(?:b)c"結果"abc"但是b沒有變成group1,這也就是non-capturing。
如果用"a(b)c"會得到group0是"abc",group1是b。
字串"abc"pattern"a(?=b)c"結果抓不到,因為b並沒有被取出,要"a(?=b).c"才抓的到,而且"a(?=b).c"只會與"abc"相符,不會與"acc"等等相符。
字串"abc"pattern"a(?<=b)c"結果抓不到,因為b並沒有被取出,要"a.(?<=b)c"才抓的到,而且"a(?<=b).c"只會與"abc"相符,不會與"acc"等等相符。
由上面例子可知,這幾個符號都不會把符合的字串取出,也就是會比對但是不會算到結果裡面(non-capturing)。
所以lookahead和lookbehind那四個符號,不適合放在字串中間,另外,因為這幾個符號都是non-capturing,所以在後面加上大於0的次數都和一次是一樣的,例如字串"XB",pattern"(?<=X){9}B"一樣可以取得B,而pattern""(?<=A){0}B"也可以取得"B"。
整個java的REs大概就這些了,只是看完這些解釋其實離可以運用還有一小段距離,因為REs需要的是分析pattern的能力,而這種能力要多練習才會。
在自己能寫出pattern之前,可以拿別人寫好的pattern來測試體會一下,下面是一個簡單的測試程式。
這個程式是我小修改網路上找到的範例,會回傳符合的group,方便測試結果。
123456789101112131415161718192021222324importjava.util.regex.Matcher;
importjava.util.regex.Pattern;
publicclassTestRegular{
publicstaticvoidmain(String[]args){
StringinputStr="ABC\nABC\nABC";
StringpatternStr="(?d)ABC";
Patternpattern=Pattern.compile(patternStr);
Matchermatcher=pattern.matcher(inputStr);
booleanmatchFound=matcher.find();
while(matchFound){
System.out.println(matcher.start()+"-"+matcher.end());
for(inti=0;i<=matcher.groupCount();i++){
StringgroupStr=matcher.group(i);
System.out.println(i+":"+groupStr);
}
if(matcher.end()+1<=inputStr.length()){
matchFound=matcher.find(matcher.end());
}else{
break;
}
}
}
}
測試REs也可以使用一外部工具,例如eclipse的pluginRegextester,我很多範例跟觀念都是用這個工具去測試的。
最後"反組譯"幾個例子來練習,就是把別人寫好的pattern試著解釋出來。
HTMLTAG?[a-z][a-z0-9]*[^<>]*>開始是"的字元不限次數個,最後以">"結尾。
相符的是"""""
不相符字串"<123>"HTMLTAG之二]*>(.*?)\1>開始是"字元,然後是一個">",不限定個數的字元(用*?才不會一直取到之後的tag去),然後是tag結束的"",要和第一個Group的值match,最後以">"結束。
相符的有"Test
""
這樣就是一個0.0.0.0-255.255.255.255的IP的pattern,而[0-9][0-9]?也可以改成[0-9]{1,2}。
相符的字串"140.115.83.240""255.255.0.0"不相符字串"256.1.1.2""-1.300.1.2"IP之二\b(25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\.(25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\.(25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\.(25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\bIP之三[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}這是0.0.0.0-999.999.999.999的格式其他例子"[hc]+at"相符的有"hat","cat","hhat","chat","hcat","ccchat"etc."[hc]?at"相符的有"hat","cat"and"at""([cC]at)|([dD]og)"相符的有"cat","Cat","dog"and"Dog""/\*.*\*/"相符的有/*Secondcomment*/以下幾個(都是抄的)適合檢查輸入的值,因為都從^到$,從字串開始到結束。
1、非負整數:”^\d+$”2、正整數:”^[0-9]*[1-9][0-9]*$”3、非正整數:”^((-\d+)|(0+))$”4、負整數:”^-[0-9]*[1-9][0-9]*$”5、整數:”^-?\d+$”6、非負浮點數:”^\d+(\.\d+)?$”7、正浮點數:”^((0-9)+\.[0-9]*[1-9][0-9]*)|([0-9]*[1-9][0-9]*\.[0-9]+)|([0-9]*[1-9][0-9]*))$”8、非正浮點數:”^((-\d+\.\d+)?)|(0+(\.0+)?))$”9、負浮點數:”^(-((正浮點數正則式)))$”10、英文字符串:”^[A-Za-z]+$”11、英文大寫串:”^[A-Z]+$”12、英文小寫串:”^[a-z]+$”13、英文字符數字串:”^[A-Za-z0-9]+$”14、英數字加下劃線串:”^\w+$”15、E-mail地址:”^[\w-]+(\.[\w-]+)*@[\w-]+(\.[\w-]+)+$”16、URL:”^[a-zA-Z]+://(\w+(-\w+)*)(\.(\w+(-\w+)*))*(\?\s*)?$”-------學習REs最重要是學會找到字串出現的特徵,特徵有時候是出現的位置,例如位置是行首(^),是行尾($),單字開始(\b),單字裡面(\B),有時候是前後出現的字串,例如要找htmltag的屬性,都會由""結束。
而要抓""的url就可以從"href"開始。
但有時候要找的字並沒有特殊的位置,也沒關係,就把要找的字描述出來也就可以了,例如要抓日期就做一個"(0[1-9]|[12][0-9]|3[01])[-/.](0[1-9]|1[012])[-/.](19|20)[0-9]{2}"的pattern就可以了。
而其實真正困難的地方在於很多pattern都要看到結果才會瞭解哪裡錯了。
看這個例子字串"ABCDC"pattern"([A-Z]*).\1"預期要抓到CDC的,結果卻是"A""B""CDC",因為*是0~n所以沒抓也算,而後面的\1如果前面group沒抓到,他也跟著什麼都沒有,最後只有"."抓到第一個結果的"A",同理抓到第二個結果的"B",然後才抓到預期的"CDC",而改成"([A-Z]+).\1"就只會抓到"CDC"了。
最後誰能幫忙解釋一下"(?>X)",因為我實在分不出來他和(?:X)有什麼差別....
kebin_liueditedon2008-08-0115:14
T55555
Java,Ruby,Haskell
版主
發文:1026
積分:24
於2005-10-1302:06
kebin_liuwrote:...實例"c|Car"(等同於"[cC]ar")相符字串是"car"或"Car"。
...最後誰能幫忙解釋一下"(?>X)",因為我實在分不出來他和(?:X)有什麼差別....(1)TypoError.Itshouldbe:實例"(?:c|C)ar"(等同於"[cC]ar")相符字串是"car"或"Car"。
("c|Car"willmatch"c"or"Car")Andalthough(c|C)isthesameas[cC],theperformancemaydifferent,check:http://www.javaworld.com.tw/jute/post/view?bid=5&id=43615&sty=3&age=0&tpg=1&ppg=1#43615(2)JavaAPIsaid(?>X)X,asanindependent,non-capturinggroupInfact,the(?>X)is*Atomicgrouping*,Textmatchedwithinthegroupisneverbacktrackedinto,evenifthisleadstoamatchfailure.Hereismyexamplethatletsyouknowthedifferenctbetween(?>X)and(?:X)123456789importjava.util.regex.*;
publicclassTest{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
System.out.println(Pattern.matches("(?>[ab]*)\\w\\w","aabbcc"));#true
System.out.println(Pattern.matches("(?:[ab]*)\\w\\w","aabbcc"));#true
System.out.println(Pattern.matches("(?>[ab]*)\\w\\w","aabbaa"));#false!
System.out.println(Pattern.matches("(?:[ab]*)\\w\\w","aabbaa"));#true
}
}
T55555editedon2005-10-1303:14
kebin_liu
雲端決策系統
版主
發文:1861
積分:11
於2005-10-1316:23
T55555wrote:.....(2)JavaAPIsaid(?>X)X,asanindependent,non-capturinggroupInfact,the(?>X)is*Atomicgrouping*,Textmatchedwithinthegroupisneverbacktrackedinto,evenifthisleadstoamatchfailure.....嗯,這樣就懂了。
謝謝囉...
emt2a7
發文:71
積分:3
於2006-05-1711:32
我來Demo一下我正在做的某片斷的程式碼:123456789101112131415161718Stringlocal="zh";//地區語言
Stringcountry="TW";//國家代碼
Patternpattern=Pattern.compile("^[A-Za-z]+$");//只要英文字母大小寫,其餘不要
Matchermatcher=pattern.matcher(local);
if(matcher.find()){
System.out.println("地區matcherOK");
}else{
System.out.println("地區matcherNOOK");
}
matcher=pattern.matcher(country);
if(matcher.matches()){
System.out.println("國家matcherOK");
}else{
System.out.println("國家matcherNOOK");
}
結論:1.當User輸入地區,國家後2.用程式碼來對地區,國家是否有非英文字母的檢查PS.小小Demo,見笑...
tommy567332
發文:9
積分:0
於2008-07-2214:42
看了這麼多~頭真的有點暈~還想請教下面這個問題,不知道有沒有更好的學習方法?我連下面這行我都不懂呢?例如:str.matches("
例如."abcd'abcefaaa這個pattern看來是要判斷html的tag,但是有很大的問題,正確的html的tag會回傳true,但是很多錯誤情況也會回傳true例如
tommy567332
發文:9
積分:0
於2008-07-2308:54
kebin_liuwrote:(1)a開頭之後任意字元一個以上,例如.abcaaaair(2)hre之後f出現0~n次,然後=出現0~n次例如.hre=hreff==hrefffffff(3)一個字元,是'或"(4)?是描述前面的['\"],表示出現0或一次,接著是.表示任一字元,*是0~n次。
例如."abcd'abcefaaa這個pattern看來是要判斷html的tag,但是有很大的問題,正確的html的tag會回傳true,但是很多錯誤情況也會回傳true例如
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