热门标签 | HotTags
当前位置:  开发笔记 > 前端 > 正文

正则表达式——详细讲解平衡组

这篇文章主要介绍了正则表达式——详细讲解平衡组,需要的朋友可以参考下

这篇文章适合你吗?

要读懂这篇文章的精髓,你最好要有一点正则匹配原理的基础。比如".*?"匹配文本内容"asp163",稍懂正则表达式的人都知道可以匹配,但是你知道他的匹配过程吗?如果你不太清楚,那么下面的内容,对你来说可能不太适合,或许,看的太吃力且无法领悟平衡组的用法。因此,我建议你先了解正则表达式NFA引擎的匹配原理。想要整理一份易懂易描述的话,的确要费些时间,但不知道这篇内容会不会达到我预期的效果。慢慢完善吧~(注:这是我2010年写的,现在拿过来,有时间将自己做为读者来看本篇文章,修改有问题的地方,并增加些实例,尽量做到通俗易懂。)

一般正则教程中对平衡组的介绍

如果想要匹配可嵌套的层次性结构的话,就得使用平衡组了。举个例子吧,如何把“xx aa> yy”这样的字符串里,最长的尖括号内的内容捕获出来?

这里需要用到以下的语法构造:
(?) 把捕获的内容命名为group,并压入堆栈
(&#63;<-group>) 从堆栈上弹出最后压入堆栈的名为group的捕获内容,如果堆栈本来为空,则本分组的匹配失败
(&#63;(group)yes|no) 如果堆栈上存在以名为group的捕获内容的话,继续匹配yes部分的表达式,否则继续匹配no部分
(&#63;!) 顺序否定环视,由于没有后缀表达式,试图匹配总是失败

如果你不是一个程序员(或者你是一个对堆栈的概念不熟的程序员),你就这样理解上面的三种语法吧:第一个就是在黑板上写一个(或再写一个)"group",第二个就是从黑板上擦掉一个"group",第三个就是看黑板上写的还有没有"group",如果有就继续匹配yes部分,否则就匹配no部分。
我们需要做的是每碰到了左括号,就在黑板上写一个"group",每碰到一个右括号,就擦掉一个,到了最后就看看黑板上还有没有-如果有那就证明左括号比右括号多,那匹配就应该失败(为了能看得更清楚一点,我用了(&#63;'group')的语法):

<#最外层的左括号
 [^<>]*     #最外层的左括号后面的不是括号的内容
 (
  (
   (&#63;'Open'<) #碰到了左括号,在黑板上写一个"Open"
   [^<>>]*   #匹配左括号后面的不是括号的内容
  )+
  (
   (&#63;'-Open'>) #碰到了右括号,擦掉一个"Open"
   [^<>]*   #匹配右括号后面不是括号的内容
  )+
 )*
 (&#63;(Open)(&#63;!))  #在遇到最外层的右括号前面,判断黑板上还有没有没擦掉的"Open";如果有,则匹配失败
>         #最外层的右括号

我为什么写这篇文章

看了上面的介绍,你明白了吗?在我未理解正则表达式匹配原理之前,看上面对于平衡组的介绍,似懂非懂,且只能当做模板记住,而不能灵活运用。因此查阅大量有关正则方面的资料,这里尤其感谢lxcnn的技术文档及《精通正则表达式》这本书,让我对正则表达式有了更深入、更系统的理解,因此,在它们的基础之上,我就结合自己的学习经历做个小结,一来做为学习笔记存档,另外,如果能解决你的疑惑,也是件让人高兴的事。
我先暂不分析上面的代码,先讲解一下关于平衡组相关的概念及知识。
下面表达式匹配测试工具为:Expresso,本站也提供它的完美破解版下载。

平衡组的概念及作用

平衡组,故名思义,平衡即对称,主要是结合几种正则语法规则,提供对配对出现的嵌套结构的匹配。平衡组有狭义与广义两种定义,狭义平衡组指(&#63;Expression) 语法,而广义平衡组并不是固定的语法规则,而是几种语法规则的综合运用,我们平时所说的平衡组通常指的是广义平衡组。本文中如无特殊说明,平衡组这种简写指的是广义平衡组。
平衡组的匹配原理
平衡组的匹配原理可以用堆栈来解释,先举个例子,再根据例子进行解释。

源字符串:a+(b*(c+d))/e+f-(g/(h-i))*j
正则表达式:((&#63;\()|(&#63;<&#8722;Open>)|[^()])*(&#63;(Open)(&#63;!))\)
需求说明:匹配成对出现的()中的内容
输出:(b*(c+d)) 和 (g/(h-i))
我将上面正则表达式代码分行写,并加上注释,这样看起来有层次,而且方便

 \(        #普通字符“(”
  (       #分组构造,用来限定量词“*”修饰范围
   (&#63;\() #命名捕获组,遇到开括弧“Open”计数加1
   |      #分支结构
   (&#63;<-Open>\)) #狭义平衡组,遇到闭括弧“Open”计数减1
   |      #分支结构
   [^()]+    #非括弧的其它任意字符
  )*       #以上子串出现0次或任意多次
  (&#63;(Open)(&#63;!)) #判断是否还有“Open”,有则说明不配对,什么都不匹配
 \)       #普通闭括弧

对于一个嵌套结构而言,开始和结束标记都是确定的,对于本例开始为“(”,结束为“)”,那么接下来就是考察中间的结构,中间的字符可以划分为三类,一类是“(”,一类是“)”,其余的就是除这两个字符以外的任意字符。

那么平衡组的匹配原理就是这样的

1、先找到第一个“(”,作为匹配的开始。即上面的第1行,匹配了:a+(b*(c+d))/e+f-(g/(h-i))*j (红色显示部分)

2、在第1步以后,每匹配到一个“(”,就入栈一个Open捕获组,计数加1

3、在第1步以后,每匹配到一个“)”,就出栈最近入栈的Open捕获组,计数减1

也就是讲,上面的第一行正则“\(”匹配了:a+(b*(c+d))/e+f-(g/(h-i))*j (红色显示部分)
然后,匹配到c前面的“(”,此时,计数加1;继续匹配,匹配到d后面的“)”,计算减1;——注意喽:此时堆栈中的计数是0,正则还是会向前继续匹配的,但是,如果匹配到“)”的话,比如,这个例子中d))(红色显示的括号)——引擎此时将控制权交给(&#63;(Open)(&#63;!)),判断堆栈中是否为0,如果为0,则执行匹配“no”分支,由于这个条件判断结构中没有“no”分支,所以什么都不做,把控制权交给接下来的“\)”
这个正则表达式“\)”可匹配接下来的),即b))(红色显示的括号)

4、后面的 (&#63;(Open)(&#63;!))用来保证堆栈中Open捕获组计数是否为0,也就是“(”和“)”是配对出现的

5、最后的“)”,作为匹配的结束

匹配过程

首先匹配第一个“(”,然后一直匹配,直到出现以下两种情况之一时,把控制权交给(&#63;(Open)(&#63;!)):
a)堆栈中Open计数已为0,此时再遇到“)”
b)匹配到字符串结束符
这时控制权交给(&#63;(Open)(&#63;!)),判断Open是否有匹配,由于此时计数为0,没有匹配,那么就匹配“no”分支,由于这个条件判断结构中没有“no”分支,所以什么都不做,把控制权交给接下来的“\)”
如果上面遇到的是情况a),那么此时“\)”可以匹配接下来的“)”,匹配成功;
如果上面遇到的是情况b),那么此时会进行回溯,直到“\)”匹配成功为止,否则报告整个表达式匹配失败。
由于.NET中的狭义平衡组“(&#63;Expression)”结构,可以动态的对堆栈中捕获组进行计数,匹配到一个开始标记,入栈,计数加1,匹配到一个结束标记,出栈,计数减1,最后再判断堆栈中是否还有Open,有则说明开始和结束标记不配对出现,不匹配,进行回溯或报告匹配失败;如果没有,则说明开始和结束标记配对出现,继续进行后面子表达式的匹配。
需要对“(&#63;!)”进行一下说明,它属于顺序否定环视,完整的语法是“(&#63;!Expression)”。由于这里的“Expression”不存在,表示这里不是一个位置,所以试图尝试匹配总是失败的,作用就是在Open不配对出现时,报告匹配失败。

下面在看个例子:

snhame f

以上为部分的HTML代码.现在我们的问题是要提取出其的标签并将其删除掉,以往我们惯用的方法都是直接去取,像[\s\S]+&#63;\,不过问题出来了,我们提取到的不是我们想要的内容,而是

原因也很简单,它和离他最近的标签匹配上了,不过它不知道这个标签不是它的-_-,是不是就是&#63;符号的原因呢,我们去掉让他无限制贪婪,可这下问题更大了,什么乱七八糟的东东它都匹配到了

snhame

这个结果也不是我们想要的。那么我就用“平衡组”来解决吧。

]*>((&#63;]*>)+|(&#63;<-mm>)|[\s\S])*&#63;(&#63;(mm)(&#63;!))

匹配的结果是

这正是我们想要的
注意,我开始写成这样的方式

]*>((&#63;]*>)+|(&#63;<-mm>)|[\s\S])*(&#63;(mm)(&#63;!)) 

匹配的结果是

一个问题
以下代码只是做为一个问题探讨
文本内容:e+f(-(g/(h-i))*j

正则表达式:

\(
 (
  (&#63;\()
  |
  (&#63;<-mm>\))
  |
  .
 )*&#63;
 (&#63;(mm)(&#63;!))
\)

匹配的结果是:(-(g/(h-i))


推荐阅读
  • 程序员妻子吐槽:丈夫北漂8年终薪3万,存款情况令人意外
    一位程序员的妻子在网上分享了她丈夫在北京工作八年的经历,月薪仅3万元,存款情况却出乎意料。本文探讨了高学历人才在大城市的职场现状及生活压力。 ... [详细]
  • 本文探讨了如何像程序员一样思考,强调了将复杂问题分解为更小模块的重要性,并讨论了如何通过妥善管理和复用已有代码来提高编程效率。 ... [详细]
  • 本文介绍如何在 Android 中通过代码模拟用户的点击和滑动操作,包括参数说明、事件生成及处理逻辑。详细解析了视图(View)对象、坐标偏移量以及不同类型的滑动方式。 ... [详细]
  • 深入理解OAuth认证机制
    本文介绍了OAuth认证协议的核心概念及其工作原理。OAuth是一种开放标准,旨在为第三方应用提供安全的用户资源访问授权,同时确保用户的账户信息(如用户名和密码)不会暴露给第三方。 ... [详细]
  • 2023 ARM嵌入式系统全国技术巡讲旨在分享ARM公司在半导体知识产权(IP)领域的最新进展。作为全球领先的IP提供商,ARM在嵌入式处理器市场占据主导地位,其产品广泛应用于90%以上的嵌入式设备中。此次巡讲将邀请来自ARM、飞思卡尔以及华清远见教育集团的行业专家,共同探讨当前嵌入式系统的前沿技术和应用。 ... [详细]
  • 国内BI工具迎战国际巨头Tableau,稳步崛起
    尽管商业智能(BI)工具在中国的普及程度尚不及国际市场,但近年来,随着本土企业的持续创新和市场推广,国内主流BI工具正逐渐崭露头角。面对国际品牌如Tableau的强大竞争,国内BI工具通过不断优化产品和技术,赢得了越来越多用户的认可。 ... [详细]
  • 本文详细分析了JSP(JavaServer Pages)技术的主要优点和缺点,帮助开发者更好地理解其适用场景及潜在挑战。JSP作为一种服务器端技术,广泛应用于Web开发中。 ... [详细]
  • QBlog开源博客系统:Page_Load生命周期与参数传递优化(第四部分)
    本教程将深入探讨QBlog开源博客系统的Page_Load生命周期,并介绍一种简洁的参数传递重构方法。通过视频演示和详细讲解,帮助开发者更好地理解和应用这些技术。 ... [详细]
  • 深入理解 Oracle 存储函数:计算员工年收入
    本文介绍如何使用 Oracle 存储函数查询特定员工的年收入。我们将详细解释存储函数的创建过程,并提供完整的代码示例。 ... [详细]
  • PyCharm下载与安装指南
    本文详细介绍如何从官方渠道下载并安装PyCharm集成开发环境(IDE),涵盖Windows、macOS和Linux系统,同时提供详细的安装步骤及配置建议。 ... [详细]
  • 在 Windows 10 中,F1 至 F12 键默认设置为快捷功能键。本文将介绍几种有效方法来禁用这些快捷键,并恢复其标准功能键的作用。请注意,部分笔记本电脑的快捷键可能无法完全关闭。 ... [详细]
  • 本文总结了2018年的关键成就,包括职业变动、购车、考取驾照等重要事件,并分享了读书、工作、家庭和朋友方面的感悟。同时,展望2019年,制定了健康、软实力提升和技术学习的具体目标。 ... [详细]
  • 在计算机技术的学习道路上,51CTO学院以其专业性和专注度给我留下了深刻印象。从2012年接触计算机到2014年开始系统学习网络技术和安全领域,51CTO学院始终是我信赖的学习平台。 ... [详细]
  • 技术分享:从动态网站提取站点密钥的解决方案
    本文探讨了如何从动态网站中提取站点密钥,特别是针对验证码(reCAPTCHA)的处理方法。通过结合Selenium和requests库,提供了详细的代码示例和优化建议。 ... [详细]
  • SQLite 动态创建多个表的需求在网络上有不少讨论,但很少有详细的解决方案。本文将介绍如何在 Qt 环境中使用 QString 类轻松实现 SQLite 表的动态创建,并提供详细的步骤和示例代码。 ... [详细]
author-avatar
王静芸平桂
这个家伙很懒,什么也没留下!
PHP1.CN | 中国最专业的PHP中文社区 | DevBox开发工具箱 | json解析格式化 |PHP资讯 | PHP教程 | 数据库技术 | 服务器技术 | 前端开发技术 | PHP框架 | 开发工具 | 在线工具
Copyright © 1998 - 2020 PHP1.CN. All Rights Reserved | 京公网安备 11010802041100号 | 京ICP备19059560号-4 | PHP1.CN 第一PHP社区 版权所有
     
snhame f
snhame f
snhame f