Java - 正則表示式

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Java 提供了 java.util.regex 包用於使用正則表示式進行模式匹配。Java 正則表示式與 Perl 程式語言非常相似，並且非常容易學習。

Java 中的正則表示式

正則表示式是用於匹配或查詢其他字串或字串集的特殊字元序列，使用包含在模式中的專門語法。它們可用於搜尋、編輯或處理文字和資料。

Java 正則表示式 (Regex) 類

java.util.regex 包主要包含以下三個類 -

• Pattern 類 - Pattern 物件是正則表示式的編譯表示形式。Pattern 類沒有提供公共建構函式。要建立模式，您必須首先呼叫其公共靜態 compile() 方法之一，然後該方法將返回一個 Pattern 物件。這些方法接受正則表示式作為第一個引數。

• Matcher 類 - Matcher 物件是解釋模式並對輸入字串執行匹配操作的引擎。與 Pattern 類一樣，Matcher 沒有定義公共建構函式。您可以透過在 Pattern 物件上呼叫 matcher() 方法來獲取 Matcher 物件。

• PatternSyntaxException - PatternSyntaxException 物件是一個未經檢查的異常，表示正則表示式模式中的語法錯誤。

正則表示式中的捕獲組

捕獲組是一種將多個字元視為單個單元的方法。它們是透過將要分組的字元放在一組括號內建立的。例如，正則表示式 (dog) 建立了一個包含字母“d”、“o”和“g”的單個組。

捕獲組的編號是透過從左到右計算其開括號來確定的。例如，在表示式 ((A)(B(C))) 中，有四個這樣的組 -

• ((A)(B(C)))
• (A)
• (B(C))
• (C)

要找出表示式中存在多少個組，請在 matcher 物件上呼叫 groupCount 方法。groupCount 方法返回一個 int，表示匹配器模式中存在的捕獲組的數量。

還有一個特殊的組，組 0，它始終表示整個表示式。groupCount 報告的總數不包括此組。

示例

以下示例說明如何從給定的字母數字字串中查詢數字字串 -

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class RegexMatches {

   public static void main( String args[] ) {
      // String to be scanned to find the pattern.
      String line = "This order was placed for QT3000! OK?";
      String pattern = "(.*)(\\d+)(.*)";

      // Create a Pattern object
      Pattern r = Pattern.compile(pattern);

      // Now create matcher object.
      Matcher m = r.matcher(line);
      if (m.find( )) {
         System.out.println("Found value: " + m.group(0) );
         System.out.println("Found value: " + m.group(1) );
         System.out.println("Found value: " + m.group(2) );
      }else {
         System.out.println("NO MATCH");
      }
   }
}

輸出

Found value: This order was placed for QT3000! OK?
Found value: This order was placed for QT300
Found value: 0

正則表示式語法

以下是 Java 中所有可用正則表示式元字元語法的列表 -

正則表示式 - Matcher 類方法

以下是有用的例項方法列表：

索引方法

索引方法提供有用的索引值，精確地顯示匹配在輸入字串中的位置：

研究方法

研究方法檢查輸入字串並返回一個布林值，指示是否找到模式：

正則表示式 - 替換方法

替換方法是用於替換輸入字串中文字的有用方法：

start 和 end 方法

以下示例計算單詞“cat”在輸入字串中出現的次數：

示例

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class RegexMatches {

   private static final String REGEX = "\\bcat\\b";
   private static final String INPUT = "cat cat cat cattie cat";

   public static void main( String args[] ) {
      Pattern p = Pattern.compile(REGEX);
      Matcher m = p.matcher(INPUT);   // get a matcher object
      int count = 0;

      while(m.find()) {
         count++;
         System.out.println("Match number "+count);
         System.out.println("start(): "+m.start());
         System.out.println("end(): "+m.end());
      }
   }
}

輸出

Match number 1
start(): 0
end(): 3
Match number 2
start(): 4
end(): 7
Match number 3
start(): 8
end(): 11
Match number 4
start(): 19
end(): 22

您可以看到，此示例使用單詞邊界來確保字母“c” “a” “t”不僅僅是較長單詞中的子字串。它還提供了一些關於匹配發生在輸入字串中的哪個位置的有用資訊。

start 方法返回在上一次匹配操作期間由給定組捕獲的子序列的起始索引，而 end 返回匹配到的最後一個字元的索引加一。

matches() 和 lookingAt() 方法

matches 和 lookingAt 方法都嘗試將輸入序列與模式進行匹配。但是，區別在於 matches 要求匹配整個輸入序列，而 lookingAt 則不需要。

兩種方法始終從輸入字串的開頭開始。以下示例解釋了其功能：

示例

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class RegexMatches {

   private static final String REGEX = "foo";
   private static final String INPUT = "fooooooooooooooooo";
   private static Pattern pattern;
   private static Matcher matcher;

   public static void main( String args[] ) {
      pattern = Pattern.compile(REGEX);
      matcher = pattern.matcher(INPUT);

      System.out.println("Current REGEX is: "+REGEX);
      System.out.println("Current INPUT is: "+INPUT);

      System.out.println("lookingAt(): "+matcher.lookingAt());
      System.out.println("matches(): "+matcher.matches());
   }
}

輸出

Current REGEX is: foo
Current INPUT is: fooooooooooooooooo
lookingAt(): true
matches(): false

replaceFirst() 和 replaceAll() 方法

replaceFirst 和 replaceAll 方法替換與給定正則表示式匹配的文字。顧名思義，replaceFirst 替換第一個出現的匹配項，而 replaceAll 替換所有出現的匹配項。

以下示例解釋了其功能：

示例

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class RegexMatches {

   private static String REGEX = "dog";
   private static String INPUT = "The dog says meow. " + "All dogs say meow.";
   private static String REPLACE = "cat";

   public static void main(String[] args) {
      Pattern p = Pattern.compile(REGEX);
      
      // get a matcher object
      Matcher m = p.matcher(INPUT); 
      INPUT = m.replaceAll(REPLACE);
      System.out.println(INPUT);
   }
}

輸出

The cat says meow. All cats say meow.

appendReplacement() 和 appendTail() 方法

Matcher 類還為文字替換提供 appendReplacement 和 appendTail 方法。

以下示例解釋了其功能：

示例

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class RegexMatches {

   private static String REGEX = "a*b";
   private static String INPUT = "aabfooaabfooabfoob";
   private static String REPLACE = "-";
   public static void main(String[] args) {

      Pattern p = Pattern.compile(REGEX);
      
      // get a matcher object
      Matcher m = p.matcher(INPUT);
      StringBuffer sb = new StringBuffer();
      while(m.find()) {
         m.appendReplacement(sb, REPLACE);
      }
      m.appendTail(sb);
      System.out.println(sb.toString());
   }
}

輸出

-foo-foo-foo-

正則表示式 - PatternSyntaxException 類方法

PatternSyntaxException 是一個未經檢查的異常，表示正則表示式模式中的語法錯誤。PatternSyntaxException 類提供以下方法來幫助您確定問題所在：