37-正則表示式(概述+符號+對字串的常見操作(正則的四個功能))+Pattern+Matcher+練習題
一、正則表示式概述
1、正則表示式:用於操作字串資料,通過一些特定的符號體現
2、String類中
(1)public boolean matches(String regex):告知此字串是否匹配給定的正則表示式。呼叫此方法的str.matches(regex)形式與以下表達式產生的結果完全相同:Pattern.matches(regex, str)
注:引數regex:具備一定規則的字串,即用來匹配字串的正則表示式
3、正則表示式雖然簡化了書寫,但閱讀性變差了
二、正則表示式的符號
1、字元類
(1)[abc]:字串的某一位上的字元,必須是:a或b或c
(2)[^abc]:除了a、b、c之外的任何字元
(3)[a-zA-Z]:a到z或A到Z,即 所有大小寫字母
(4)[a-d[m-p]]:並集,a到d或m到p,即 [a-dm-p]
(5)[a-z&&[def]]:交集,a到z && d或e或f,即 [def]
(6)[a-z&&[^bc]]:交集,a到z && 非b到c, 即 [ad-z]
(7)[a-z&&[^m-p]]:交集,a到z && 非m到p,即 [a-lq-z]
2、預定義字元
(1).:任何字元
(2)\d:數字[0-9]
(3)\D:非數字[^0-9]
(4)\w:單詞字元[a-zA-Z_0-9],即 數字、字母(含大小寫)、下劃線
(5)\W:非單詞字元[^\w]
(6)\s:空白字元[ \t\n\x0B\f\r]
(7)\S:非空白字元[^\s]
3、邊界匹配器
(1)^:行的開頭
(2)$:行的結尾
(3)\b:單詞邊界(單詞與單詞之間的空格)
(4)\B:非單詞邊界
(5)\A:輸入的開頭
(6)\G:上一個匹配的結尾
(7)\Z:輸入的結尾,僅用於最後的結束符(如果有的話)
(8)\z:輸入的結尾
4、Greedy數量詞
(1)X?:X,一次或一次也沒有
(2)X*:X,零次或多次(有也行,沒有也行)
(3)X+:X,一次或多次
(4)X{n}:X,恰好n次
(5)X{n, }:X,至少n次
(6)X{n, m}:X,至少n次,但是不超過m次
String str = "abcabcd";
String regex = "[abc]+d";
System.out.println(str.matches(regex)); //true
三、正則表示式對字串的常見操作(正則的四個功能)
!!!匹配、切割、替換這些功能,底層用的都是Pattern物件的方法。因為正則模式作用於字串只有一個物件:Pattern
eg:字串中的matches(regex)方法,底層用的就是正則表示式中正則物件的matches()方法Pattern.matches(regex, str)
1、匹配:使用的是String類中的matches(regex)方法
public boolean matches(String regex)
//匹配手機號碼是否正確
String phoneNum = "13522943355";
// String regex = "1[358][0-9]{9}";
// \d:表示[0-9]的數字
//反斜槓(\)在字串中會自動對其後的字元進行轉義,所以要使用\\d
String regex = "1[358]\\d{9}";
boolean result = phoneNum.matches(regex);
System.out.println(phoneNum + ":" + result);
2、切割:使用的是String類中的split(regex)方法
public String[] split(String regex)
//用空格切割姓名
String str = "zhangsan xiaoqiang zhaoliu";
String[] names = str.split(" ");
for (String name : names) {
System.out.println(name);
}
問:如果姓名之間有多個空格,怎麼切割?
//用一個或多個空格切割姓名
String str = "zhangsan xiaoqiang zhaoliu";
// " +":匹配一個或多個空格
String[] names = str.split(" +");
for (String name : names) {
System.out.println(name);
}
//用 . 切割姓名
String str = "zhangsan.xiaoqiang.zhaoliu";
// ".":在正則表示式中是一個特殊符號,用 \\. 來轉義
String[] names = str.split("\\.");
for (String name : names) {
System.out.println(name);
}
//用疊詞切割姓名
String str = "zhangsantttttxiaoqiangmmmzhaoliu";
//()代表一個組,\\1代表與第一組相同
//(.)\\1+:有一個或多個與第一組相同的內容,而第一組是任意字元
String[] names = str.split("(.)\\1+");
for (String name : names) {
System.out.println(name);
}
分析:疊詞,第二位的內容與第一位一致,意味著第一位的內容被後面複用。如何實現複用?
補充:
(1)正則中,複用的封裝方式:小括號(Java中基本的複用形態是:封裝成函式)。封裝體沒有名字,但會自動編號,從1開始。這種封裝形式稱為組
即 正則規則中用於封裝的形式是小括號。為了能使用這種封裝形式,沒有名字,但有編號。寫一個就是1編號,再寫一個就是2編號
(2)(.):括號()就是組,該組的內容是 . ,即為任意字元。
\\1:使用第一組的內容。直接用編號n就代表使用第n組的內容,但編號n需要被轉義成\\n
(.)\\1+:一個任意字元,後面有一個或多個與之相同的字元
(3)正則中的組按左括號來編號,有幾個左括號就有幾個組
eg:((A)(B(C))):有四個組,分別是:
1:((A)(B(C)))
2:\A
3:(B(C))
4:(C)
(4)正則中,封裝成組來應用,提高規則的複用性
3、替換:使用的是String類中的replaceAll(regex, replacement)方法
public String replaceAll(String regex, String replacement)
//將疊詞替換成#
String str = "zhangsanttttxiaoqiangmmmmmmmzhaoliu";
//使用replaceAll()方法,第一個引數是需要被替換的內容(正則表示式),第二個引數是替換後的內容
str = str.replaceAll("(.)\\1+", "#");
System.out.println("str = " + str); //str = zhangsan#xiaoqiang#zhaoliu
//將疊詞替換成一個字元(eg:將多個t變成一個t,將多個m變成一個m)
String str = "zhangsanttttxiaoqiangmmmmmmmzhaoliu";
//$n:獲取前一個引數中的第n組的內容
//$:在其他引數中可以對前一個引數中的已有的正則中的規則進行獲取
str = str.replaceAll("(.)\\1+", "$1");
System.out.println("str = " + str); //str = zhangsantxiaoqiangmzhaoliu
補充:
(1)一個方法的第一個引數帶著正則,第二個引數想使用第一個引數正則中的內容,用$n來表示
(2)$n:獲取前一個引數中的第n組的內容
(3)$:在其他引數中可以對前一個引數中的已有的正則中的規則進行獲取
//15800001111 --> 158****1111
String str = "15800001111";
//將號碼分成三部分。$n是獲取前一個引數中第n組的內容,所以 \\d{3} 要放在一個組中,用(\\d{3})
str = str.replaceAll("(\\d{3})\\d{4}(\\d{4})", "$1****$2");
System.out.println("str = " + str);
4、獲取:使用匹配器Matcher中的group()方法
String group()
//獲取str中由3個字母組成的單詞
String str = "da jia hao , ming tian bu fang jia !";
//三個字母組成的單詞,單詞的兩邊要有單詞邊界\\b
String regex = "\\b[a-zA-Z]{3}\\b";
//將正則封裝成物件
Pattern p = Pattern.compile(regex);
//通過正則物件獲取匹配器物件
Matcher m = p.matcher(str);
//用Matcher物件的方法對字串進行操作
//要獲取三個字母組成的單詞,先用find()查詢,再用group()獲取
while (m.find()) {
System.out.println(m.group());
//可以獲取位置(包含頭 不包含尾),相當於indexOf()
System.out.println(m.start() + "--" + m.end());
}
四、java.util.regex.Pattern
1、public final class Pattern:正則表示式的編譯表示形式(需要將正則封裝成物件)
2、指定為字串的正則表示式必須首先被編譯為此類的例項(將正則表示式封裝成物件)。然後,可將得到的模式(正則規則)用於建立Matcher物件(匹配器),依照正則表示式,該物件可以與任意字元序列匹配。執行匹配所涉及的所有狀態都駐留在匹配器中,所以多個匹配器可以共享同一模式
注:
(1)將正則封裝成物件(封裝物件,正則沒有對字串進行操作)
(2)建立一個匹配器物件
(3)正則只負責表示式的封裝,要想用表示式操作字串,必須要獲取匹配器物件。匹配器物件用規則操作字串,按規則對字串進行匹配。匹配的結果都在匹配器中
//將正則規則進行物件的封裝
Pattern p = Pattern.compile("a*b");
//通過正則物件的matcher()方法和字串關聯,獲取要對字串操作的匹配器物件Matcher
Matcher m = p.matcher("aaaaab");
//通過Matcher匹配器物件的方法對字串進行操作
boolean b = m.matches();
3、方法
(1)static Pattern compile(String regex):將給定的正則表示式編譯到模式中
(2)static Pattern compile(String regex, int flags):將給定的正則表示式編譯到具有給定標誌的模式中
(3)int flags():返回此模式的匹配標誌
(4)Matcher matcher(CharSequence input):建立匹配給定輸入與此模式的匹配器
(5)static boolean matches(String regex, CharSequence input):編譯給定正則表示式並嘗試將給定輸入與其匹配
//以下兩行程式碼的行為完全相同
Pattern.matches(regex, input); //便捷方式
Pattern.compile(regex).matcher(input).matches();
注:如果要多次使用一種模式,編譯一次後重用此模式比每次都呼叫此方法效率更高
(6)String pattern():返回在其中編譯過此模式的正則表示式
(7)static String quote(String s):返回指定String的字面值模式String。此方法產生一個String,可以將其用於建立與字串s匹配的Pattern,就好像它是字面值模式一樣。輸入序列中的元字元和轉義序列不具有任何特殊意義
(8)String[] split(CharSequence input):圍繞此模式的匹配拆分給定輸入序列
(9)String[] split(CharSequence input, int limit):圍繞此模式的匹配拆分給定輸入序列
(10)String toString():返回此模式的字串表示形式。此為在其中編譯過此模式的正則表示式
五、java.util.regex.Matcher
1、public final class Matcher:通過解釋Pattern(正則表示式)對character sequence(字元序列)執行匹配操作的引擎(Matcher是真正用正則表示式操作字串的物件)
2、通過呼叫模式的matcher()方法從模式建立匹配器。建立匹配器後,可以使用它執行三種不同的匹配操作:
(1)matches()方法嘗試將整個輸入序列與該模式匹配
(2)lookingAt()嘗試將輸入序列從頭開始與該模式匹配
(3)find()方法掃描輸入序列以查詢與該模式匹配的下一個子序列
3、部分方法
(1)boolean matches():嘗試將整個區域與模式匹配。如果匹配成功,則可以通過start()、end()和group()方法獲取更多資訊
(2)int start():返回以前匹配的初始索引(返回第一個匹配字元的索引)
(3)int start(int group)
(4)int end():返回最後匹配字元之後的偏移量
(5)int end(int group)
(6)boolean find():嘗試查詢與該模式匹配的輸入序列的下一個子序列(當且僅當輸入序列的子序列匹配此匹配器的模式時才返回true)。此方法從匹配器區域的開頭開始,如果該方法的前一次呼叫成功了並且從那時開始匹配器沒有被重置,則從以前匹配操作沒有匹配的第一個字元開始
(7)boolean find(int start)
(8)String group():返回由以前匹配操作所匹配的輸入子序列。對於具有輸入序列s的匹配器m,表示式m.group()和s.substring(m.start(), m.end())是等效的
(9)String group(int group)
(10)boolean lookingAt():嘗試將從區域開頭開始的輸入序列與該模式匹配。與matches()方法類似,此方法始終從區域的開頭開始;與之不同的是,它不需要匹配整個區域
4、find():查詢,group():獲取。group()獲取之前要先find()查詢,否則報錯 IllegalStateException: No match found。所以,要先拿規則regex到字串str中匹配。find()方法的返回值是boolean型別,想要獲取全部,先要用while(find())迴圈,在迴圈體裡面group()獲取
//獲取str中由3個字母組成的單詞
String str = "da jia hao , ming tian bu fang jia !";
//三個字母組成的單詞,單詞的兩邊要有單詞邊界\\b
String regex = "\\b[a-zA-Z]{3}\\b";
//將正則封裝成物件
Pattern p = Pattern.compile(regex);
//通過正則物件獲取匹配器物件
Matcher m = p.matcher(str);
//用Matcher物件的方法對字串進行操作
//要獲取三個字母組成的單詞,先用find()查詢,再用group()獲取
while (m.find()) {
System.out.println(m.group());
//可以獲取字串的位置(包含頭 不包含尾),相當於indexOf()
System.out.println(m.start() + "--" + m.end());
}
5、匹配器Matcher也可以完成匹配、替換等操作,但字串String中的匹配、替換等方法更為簡單。但獲取功能只能用匹配器Matcher中的方法完成
六、練習題
1、治療口吃:我我我...要...要要...學學學學..編編...編..程....程程 --> 我要學程式設計
//治療口吃:我我我...要...要要...學學學學..編編...編..程....程程 --> 我要學程式設計
//用替換
String str = "我我我...要...要要...學學學學..編編...編..程....程程";
//先將 . 都去掉。用\\.對.進行轉義
str = str.replaceAll("\\.+", "");
System.out.println("str = " + str);
/**
* 去掉疊詞
* (.):一組,該組中的內容為任意字元
* \\1:使用第一組的內容
* \\1+:使用第一組的內容一次或多次
* (.)\\1+:一個任意字元,後面有一個或多個與之相同的字元
* $1:使用第一個引數中第一組的內容
*/
str = str.replaceAll("(.)\\1+", "$1");
System.out.println("str = " + str);
2、對IP地址排序(按IP地址分類排序,每段數字越小越靠前):192.168.10.34 127.0.0.1 3.3.3.3 105.70.11.55
//對IP地址排序(按IP地址分類排序,每段數字越小越靠前):192.168.10.34 127.0.0.1 3.3.3.3 105.70.11.55
String str = "192.168.10.34 127.0.0.1 3.3.3.3 105.70.11.55";
/*
//將IP地址切出,用一個或多個空格切
String[] ips = str.split(" +");
*/
/**
* 使用TreeSet物件排序 -- 自動排序
* 問題:TreeSet預設按照字串排序,而需求是按照數值大小排序
* 錯誤原因:每一段的位數不一樣。如果每一段的位數相同,結果就是正確的
* 做法:前面補0,每段都加2個零(保證至少是3位),再擷取(保留)後三位
*
* 即 為了讓IP可以按照字串順序比較,只要讓IP的每一段位數相同即可。所以,補0
* 按照每一位所需最多0進行補充,每一段都加2個0
*/
//每段都補2個0
str = str.replaceAll("(\\d+)", "00$1");
//每段保留後三位
str = str.replaceAll("0*(\\d{3})", "$1");
//將IP地址切出,用一個或多個空格切
String[] ips = str.split(" +");
//將切出的字串放入TreeSet中自動排序
TreeSet<String> ts = new TreeSet<String>();
for (String ip : ips) {
ts.add(ip);
}
//遍歷TreeSet取出其中的元素
for (String ip : ts) {
//將每段前面的0去掉
ip = ip.replaceAll("0*(\\d+)","$1");
System.out.println("ip = " + ip);
}
3、對郵件地址校驗
//對郵件地址校驗
//匹配規則
String mail = "[email protected]";
//是校驗,不是註冊,不用判斷位數
// String regex = "[a-zA-Z0-9_][email protected][a-zA-Z0-9]+(\\.[a-zA-Z]{1,3}){1,3}";
//籠統式匹配
String regex = "\\[email protected]\\w+(\\.\\w+)+";
boolean b = mail.matches(regex);
System.out.println("mail : " + b);
注:正則的閱讀性差,而且寫完後還需要不斷地進行驗證。所以,在實際開發中,會將正則的校驗封裝成方法,將需要校驗的字串作為引數傳到方法中進行驗證
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