java - 使用正则表达式分割不同长度的字符串

标签 java regex string

我不知道使用正则表达式是否可行。我只是在问,以防有人知道答案。

我有一个string ="hellohowareyou??"。我需要像这样分割
[h, el, loh, owar, eyou?, ?]

进行拆分,以使第一个字符串的长度为1,第二个长度为2,依此类推。最后一个字符串将包含其余字符。我可以很容易地做到这一点,而无需使用正则表达式使用这样的功能。

public ArrayList<String> splitString(String s)
    {
        int cnt=0,i;
        ArrayList<String> sList=new ArrayList<String>();
        for(i=0;i+cnt<s.length();i=i+cnt)
        {
         cnt++;
         sList.add(s.substring(i,i+cnt));    
        }
        sList.add(s.substring(i,s.length()));
        return sList;
    }

我只是很好奇是否可以使用正则表达式来完成这种事情。

最佳答案


以下代码段生成完成该工作的模式(see it run on ideone.com):

// splits at indices that are triangular numbers
class TriangularSplitter {
 
  // asserts that the prefix of the string matches pattern
  static String assertPrefix(String pattern) {
    return "(?<=(?=^pattern).*)".replace("pattern", pattern);
  }
  // asserts that the entirety of the string matches pattern
  static String assertEntirety(String pattern) {
    return "(?<=(?=^pattern$).*)".replace("pattern", pattern);
  }
  // repeats an assertion as many times as there are dots behind current position
  static String forEachDotBehind(String assertion) {
    return "(?<=^(?:.assertion)*?)".replace("assertion", assertion);
  }
  
  public static void main(String[] args) {
    final String TRIANGULAR_SPLITTER =
      "(?x) (?<=^.) | measure (?=(.*)) check"
        .replace("measure", assertPrefix("(?: notGyet . +NBefore +1After)*"))
        .replace("notGyet", assertPrefix("(?! \\1 \\G)"))
        .replace("+NBefore", forEachDotBehind(assertPrefix("(\\1? .)")))
        .replace("+1After", assertPrefix(".* \\G (\\2?+ .)"))
        .replace("check", assertEntirety("\\1 \\G \\2 . \\3"))
        ;
    String text = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
    System.out.println(
        java.util.Arrays.toString(text.split(TRIANGULAR_SPLITTER))
    );
    // [a, bc, def, ghij, klmno, pqrstu, vwxyzAB, CDEFGHIJ, KLMNOPQRS, TUVWXYZ]
  }
}
请注意,此解决方案使用了我的正则表达式文章系列中已经介绍的技术。这里唯一的新东西是\G和正向引用。
参考文献
这是对使用的基本正则表达式构造的简要说明:
  • (?x)是嵌入式标记modifier,用于启用free-spacing模式,在该模式下,未转义的空格将被忽略(并且#可用于注释)。
  • ^$anchors的开头和结尾。 \Gend-of-previous match锚。
  • |表示alternation(即“或”)。
  • ?作为重复说明符表示optional(即零或一)。作为重复量词,例如.*?,它表示*(即零个或多个)重复是reluctant /非贪婪。
  • (…)用于grouping(?:…)是一个非捕获组。捕获组保存它匹配的字符串;除其他事项外,它还允许在向后/向前/嵌套引用(例如\1)上进行匹配。
  • (?=…)是积极的lookahead;它看起来向右断言给定模式匹配。 (?<=…)令人反感;它向左看。
  • (?!…)是一个否定的前瞻;它在右边看起来断言模式不匹配。

  • 相关问题

    [nested-reference] 系列中的文章:
  • How does this regex find triangular numbers?
  • How can we match a^n b^n with Java regex?
  • How does this Java regex detect palindromes?

  • How does the regular expression (?<=#)[^#]+(?=#) work?

  • 说明
    该模式在零宽度断言上匹配。使用一种相当复杂的算法来断言当前位置是triangular number。有2种主要选择:
  • (?<=^.),即我们可以向后看,并且可以看到字符串的开头一个点
  • 这与索引1匹配,是其余过程
  • 的关键起点

  • 否则,我们使用measure重构最后一次匹配的方式(使用\G作为参考点),将测量结果存储在\G之前和之后的\G捕获组中。然后,如果当前位置是测量所指定的位置,则我们用check找出下一个匹配位置。

  • 因此,第一个选择是琐碎的“基本情况”,第二个选择设置了如何进行此后的所有后续匹配。 Java没有自定义名称的组,但是这是3个捕获组的语义:
  • \1捕获字符串“before” \G
  • \2捕获一些字符串“在”之后\G
  • 如果\1的长度是例如1 + 2 + 3 + ... + k,则\2的长度必须为k。
  • 因此,\2 .的长度为k + 1,应成为split的下一部分!

  • \3捕获我们当前位置右侧的字符串
  • 因此,当我们可以在assertEntirety上使用\1 \G \2 . \3时,我们将匹配并设置新的\G


  • 您可以使用数学归纳法来严格证明该算法的正确性。
    为了帮助说明这是如何工作的,让我们来看一个示例。让我们以abcdefghijklm作为输入,并说我们已经部分分割了[a, bc, def]
              \G     we now need to match here!
               ↓       ↓
    a b c d e f g h i j k l m n
    \____1____/ \_2_/ . \__3__/   <--- \1 G \2 . \3
      L=1+2+3    L=3           
    
    请记住,\G标记了最后一个匹配项的结尾,它出现在三角形数字索引处。如果\G出现在1 + 2 + 3 + ... + k,则下一个匹配项必须在\G之后为k + 1个位置,以作为三角索引。
    因此,在我们的示例中,给定\G是我们刚分离出def的位置,我们测量到k = 3,下一次匹配将按预期分离出ghij
    要根据上述规范构建\1\2,我们基本上要做一个while“循环”:只要是notGyet,我们就算出k如下:
  • +NBefore,即我们将\1扩展一个forEachDotBehind
  • +1After,即我们只将\2扩展一个

  • 注意notGyet包含对组1的前向引用,该引用在模式的后面定义。本质上,我们执行循环直到\1“hits” \G为止。

    结论
    不用说,这种特殊的解决方案具有可怕的性能。 regex引擎仅记住上一次匹配的位置(使用\G),而忘记了HOW(即,在下次尝试匹配时重置所有捕获组)。然后,我们的模式必须通过一次附加一个字符(即O(N^2))来精心构建字符串,从而重构HOW(这是传统解决方案中不必要的步骤,在这种情况下变量并不是那么“令人难忘”)。每个简单的测量都是线性的,而不是恒定的时间(因为它是通过字符串匹配完成的,其中长度是一个因素),并且最重要的是,我们进行了许多多余的测量(即,扩展一次,我们需要先重新匹配)我们已经拥有的)。
    除此以外,可能还有许多“更好”的正则表达式解决方案。但是,这种特定解决方案的复杂性和效率低下应该正确地表明,正则表达式不是针对这种模式匹配而设计的。
    就是说,出于学习目的,这绝对是一个绝妙的问题,因为在研究和制定解决方案方面拥有丰富的知识。希望这个特定的解决方案及其解释是有益的。

    关于java - 使用正则表达式分割不同长度的字符串,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/3682587/

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