java常用类--正则表达式
2014-11-21 01:56
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正则表达式到底是什么?
在编写处理字符串的程序或网页时,经常会有查找符合某些复杂规则的字符串的需要。正则表达式就是用于描述这些规则的工具。换句话说,正则表达式就是记录文本规则的代码。
很可能你使用过Windows/Dos下用于文件查找的通配符(wildcard),也就是*和?。如果你想查找某个目录下的所有的Word文档的话,你会搜索*.doc。在这里,*会被解释成任意的字符串。和通配符类似,正则表达式也是用来进行文本匹配的工具,只不过比起通配符,它能更精确地描述你的需求——当然,代价就是更复杂——比如你可以编写一个正则表达式,用来查找所有以0开头,后面跟着2-3个数字,然后是一个连字号“-”,最后是7或8位数字的字符串(像010-12345678或0376-7654321)。
正则表达式是用于进行文本匹配的工具,所以本文里多次提到了在字符串里搜索/查找,这种说法的意思是在给定的字符串中,寻找与给定的正则表达式相匹配的部分。有可能字符串里有不止一个部分满足给定的正则表达式,这时每一个这样的部分被称为一个匹配。匹配在本文里可能会有三种意思:一种是形容词性的,比如说一个字符串匹配一个表达式;一种是动词性的,比如说在字符串里匹配正则表达式;还有一种是名词性的,就是刚刚说到的“字符串中满足给定的正则表达式的一部分”。
元字符
现在你已经知道几个很有用的元字符了,如\b,.,*,还有\d.当然还有更多的元字符可用,比如\s匹配任意的空白符,包括空格,制表符(Tab),换行符,中文全角空格等。\w匹配字母或数字或下划线或汉字等。下面来试试更多的例子:
\ba\w*\b匹配以字母a开头的单词——先是某个单词开始处(\b),然后是字母a,然后是任意数量的字母或数字(\w*),最后是单词结束处(\b)(好吧,现在我们说说正则表达式里的单词是什么意思吧:就是几个连续的\w。不错,这与学习英文时要背的成千上万个同名的东西的确关系不大)。
\d+匹配1个或更多连续的数字。这里的+是和*类似的元字符,不同的是*匹配重复任意次(可能是0次),而+则匹配重复1次或更多次。
\b\w{6}\b 匹配刚好6个字母/数字的单词。
代码 | 说明 |
---|---|
. | 匹配除换行符以外的任意字符 |
\w | 匹配字母或数字或下划线或汉字 |
\s | 匹配任意的空白符 |
\d | 匹配数字 |
\b | 匹配单词的开始或结束 |
^ | 匹配字符串的开始 |
$ | 匹配字符串的结束 |
这里的{5,12}和前面介绍过的{2}是类似的,只不过{2}匹配只能不多不少重复2次,{5,12}则是重复的次数不能少于5次,不能多于12次,否则都不匹配。
因为使用了^和$,所以输入的整个字符串都要用来和\d{5,12}来匹配,也就是说整个输入必须是5到12个数字,因此如果输入的QQ号能匹配这个正则表达式的话,那就符合要求了。
和忽略大小写的选项类似,有些正则表达式处理工具还有一个处理多行的选项。如果选中了这个选项,^和$的意义就变成了匹配行的开始处和结束处。
字符转义
如果你想查找元字符本身的话,比如你查找.,或者*,就出现了问题:你没法指定它们,因为它们会被解释成其它的意思。这时你就必须使用\来取消这些字符的特殊意义。因此,你应该使用\.和\*。当然,要查找\本身,你也得用\\.例如:www\.unibetter\.com匹配www.unibetter.com,c:\\Windows匹配c:\Windows。
重复
你已经看过了前面的*,+,{2},{5,12}这几个匹配重复的方式了。下面是正则表达式中所有的限定符(指定数量的代码,例如*,{5,12}等):代码/语法 | 说明 |
---|---|
* | 重复零次或更多次 |
+ | 重复一次或更多次 |
? | 重复零次或一次 |
{n} | 重复n次 |
{n,} | 重复n次或更多次 |
{n,m} | 重复n到m次 |
Windows\d+匹配Windows后面跟1个或更多数字
13\d{9}匹配13后面跟9个数字(中国的手机号)
^\w+匹配一行的第一个单词(或整个字符串的第一个单词,具体匹配哪个意思得看选项设置)
字符类
要想查找数字,字母或数字,空白是很简单的,因为已经有了对应这些字符集合的元字符,但是如果你想匹配没有预定义元字符的字符集合(比如元音字母a,e,i,o,u),应该怎么办?很简单,你只需要在中括号里列出它们就行了,像[aeiou]就匹配任何一个英文元音字母,[.?!]匹配标点符号(.或?或!)(英文语句通常只以这三个标点结束)。
我们也可以轻松地指定一个字符范围,像[0-9]代表的含意与\d就是完全一致的:一位数字,同理[a-z0-9A-Z_]也完全等同于\w(如果只考虑英文的话)。
下面是一个更复杂的表达式:\(?0\d{2}[) -]?\d{8}。
这个表达式可以匹配几种格式的电话号码,像(010)88886666,或022-22334455,或02912345678等。我们对它进行一些分析吧:首先是一个转义字符\(,它能出现0次或1次(?),然后是一个0,后面跟着2个数字(\d{2}),然后是)或-或空格中的一个,它出现1次或不出现(?),最后是8个数字(\d{8})。不幸的是,它也能匹配010)12345678或(022-87654321这样的“不正确”的格式。要解决这个问题,请在本教程的下面查找答案。
反义
有时需要查找不属于某个能简单定义的字符类的字符。比如想查找除了数字以外,其它任意字符都行的情况,这时需要用到反义:代码/语法 | 说明 |
---|---|
\W | 匹配任意不是字母,数字,下划线,汉字的字符 |
\S | 匹配任意不是空白符的字符 |
\D | 匹配任意非数字的字符 |
\B | 匹配不是单词开头或结束的位置 |
[^x] | 匹配除了x以外的任意字符 |
[^aeiou] | 匹配除了aeiou这几个字母以外的任意字符 |
<a[^>]+>匹配用尖括号括起来的以a开头的字符串。
替换
好了,现在终于到了解决3位或4位区号问题的时间了。正则表达式里的替换指的是有几种规则,如果满足其中任意一种规则都应该当成匹配,具体方法是用|把不同的规则分隔开。听不明白?没关系,看例子:0\d{2}-\d{8}|0\d{3}-\d{7}这个表达式能匹配两种以连字号分隔的电话号码:一种是三位区号,8位本地号(如010-12345678),一种是4位区号,7位本地号(0376-2233445)。
\(0\d{2}\)[- ]?\d{8}|0\d{2}[- ]?\d{8}这个表达式匹配3位区号的电话号码,其中区号可以用小括号括起来,也可以不用,区号与本地号间可以用连字号或空格间隔,也可以没有间隔。你可以试试用替换|把这个表达式扩展成也支持4位区号的。
\d{5}-\d{4}|\d{5}这个表达式用于匹配美国的邮政编码。美国邮编的规则是5位数字,或者用连字号间隔的9位数字。之所以要给出这个例子是因为它能说明一个问题:使用替换时,顺序是很重要的。如果你把它改成\d{5}|\d{5}-\d{4}的话,那么就只会匹配5位的邮编(以及9位邮编的前5位)。原因是匹配替换时,将会从左到右地测试每个分枝条件,如果满足了某个分枝的话,就不会去管其它的替换条件了。
Windows98|Windows2000|WindosXP这个例子是为了告诉你替换不仅仅能用于两种规则,也能用于更多种规则。
分组
我们已经提到了怎么重复单个字符(直接在字符后面加上限定符就行了);但如果想要重复多个字符又该怎么办?你可以用小括号来指定子表达式(也叫做分组),然后你就可以指定这个子表达式的重复次数了,你也可以对子表达式进行其它一些操作(后面会有介绍)。(\d{1,3}\.){3}\d{1,3}是一个简单的IP地址匹配表达式。要理解这个表达式,请按下列顺序分析它:\d{1,3}匹配1到3位的数字,(\d{1,3}\.}{3}匹配三位数字加上一个英文句号(这个整体也就是这个分组)重复3次,最后再加上一个一到三位的数字(\d{1,3})。
不幸的是,它也将匹配256.300.888.999这种不可能存在的IP地址(IP地址中每个数字都不能大于255。题外话,好像反恐24小时第三季的编剧不知道这一点,汗...)。如果能使用算术比较的话,或许能简单地解决这个问题,但是正则表达式中并不提供关于数学的任何功能,所以只能使用冗长的分组,选择,字符类来描述一个正确的IP地址:((2[0-4]\d|25[0-5]|[01]?\d\d?)\.){3}(2[0-4]\d|25[0-5]|[01]?\d\d?)。
理解这个表达式的关键是理解2[0-4]\d|25[0-5]|[01]?\d\d?,这里我就不细说了,你自己应该能分析得出来它的意义。
贪婪与懒惰
当正则表达式中包含能接受重复的限定符时,通常的行为是(在使整个表达式能得到匹配的前提下)匹配尽可能多的字符。考虑这个表达式:a.*b,它将会匹配最长的以a开始,以b结束的字符串。如果用它来搜索aabab的话,它会匹配整个字符串aabab。这被称为贪婪匹配。有时,我们更需要懒惰匹配,也就是匹配尽可能少的字符。前面给出的限定符都可以被转化为懒惰匹配模式,只要在它后面加上一个问号?。这样.*?就意味着匹配任意数量的重复,但是在能使整个匹配成功的前提下使用最少的重复。现在看看懒惰版的例子吧:
a.*?b匹配最短的,以a开始,以b结束的字符串。如果把它应用于aabab的话,它会匹配aab和ab(为什么第一个匹配是aab而不是ab?简单地说,因为正则表达式有另一条规则,比懒惰/贪婪规则的优先级更高:最先开始的匹配最有最大的优先权——The
Match That Begins Earliest Wins)。
*? | 重复任意次,但尽可能少重复 |
+? | 重复1次或更多次,但尽可能少重复 |
?? | 重复0次或1次,但尽可能少重复 |
{n,m}? | 重复n到m次,但尽可能少重复 |
{n,}? | 重复n次以上,但尽可能少重复 |
import java.util.regex.Matcher; import java.util.regex.Pattern; public class Linkin { public static void main(String[] args) { String str = "hello,java"; System.out.println(str.replaceFirst("\\w*", "【】"));//【】,java 这里是贪婪模式,会一直匹配下去 System.out.println(str.replaceFirst("\\w+?", "【】"));//【】ello,java 这里是勉强模式,只匹配最少的字符 //使用多次的时候使用下面3行代码 Pattern p = Pattern.compile("hello*,java*");//先将正则表达式字符串编译为Pattern对象 Matcher m = p.matcher(str);//利用该Pattern对象创建对应的Matcher对象 这里多个Matcher对象可共享同一个Pattern对象 System.out.println(m.matches());//开始匹配正则 //如果某个正则表达式仅需一次使用,则可直接使用Pattern类的静态matches方法 System.out.println(Pattern.matches("hello*,java*", str)); //直接创建一个Pattern对象,并用它建立一个Matcher对象 Matcher matcher = Pattern.compile("\\w+").matcher("Linkin Park..."); while(matcher.find()) { System.out.print(matcher.group()+"\t"); //Linkin Park } int i = 0; while(matcher.find(i)) { System.out.print(matcher.group()+"\t");//Linkin inkin nkin kin in n Park Park ark rk k i++; } } }
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