Java 基础进阶篇（十八）：正则表达式匹配规则和应用

墨蓝 2023-10-12 18:55 3阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一、正则表达式概述
 *  二、正则表达式的匹配规则
 *  三、正则表达式在方法中的应用
 *   *  3.1 校验手机号、邮箱和座机电话号码
     *  3.2 字符串的内容替换和分割
 *  四、编程题目
 *   *  4.1 表示数值的字符串
     *  4.2 非严格递增连续数字序列

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## 一、正则表达式概述 ##

正则表达式是对字符串（包括普通字符（例如：a 到 z 之间的字母）和特殊字符（称为“元字符”））操作的一种逻辑公式，就是用事先定义好的一些特定字符及这些特定字符的组合，组成一个“规则字符串”，这个“规则字符串”用来表达对字符串的一种过滤逻辑。正则表达式是一种文本模式，该模式描述在搜索文本时要匹配的一个或多个字符串。

简而言之，正则表达式可以用一些规定的字符来制定规则，并用来校验数据格式的合法性。

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## 二、正则表达式的匹配规则 ##

匹配方法：  
![在这里插入图片描述][319eaf2a19204360b33b22ebf34bffeb.png_pic_left]

字符类(默认匹配一个字符)：                预定义的字符类（默认匹配一个字符）：  
![在这里插入图片描述][e685e3a850b8443fba42dcfe02e0eeb3.png_pic_left]

贪婪的量词（配合匹配多个字符）：  
![在这里插入图片描述][8706840d356248f6922cdd3aaf1ff042.png_pic_left]  
注：X 代表前两框的字符类。

举例：

public class RegexDemo01 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //public boolean matches(String regex):判断是否与正则表达式匹配，匹配返回true
            // 只能是 a  b  c
            System.out.println("a".matches("[abc]")); // true
            System.out.println("z".matches("[abc]")); // false
            System.out.println("---------------------------------");
    
            // 不能出现 a  b  c
            System.out.println("a".matches("[^abc]")); // false
            System.out.println("z".matches("[^abc]")); // true
            System.out.println("---------------------------------");
    
            System.out.println("a".matches("\\d")); // false
            System.out.println("3".matches("\\d")); // true
            System.out.println("333".matches("\\d")); // false 因为只匹配一个字符，多个字符直接就 false
            System.out.println("z".matches("\\w")); // true
            System.out.println("2".matches("\\w")); // true
            System.out.println("21".matches("\\w")); // false 因为只匹配一个字符，多个字符直接就 false
            System.out.println("你".matches("\\w")); //false
            System.out.println("你".matches("\\W")); // true
            System.out.println("---------------------------------");
            //  以上正则匹配只能校验单个字符。
    
            // 校验密码
            // 必须是数字 字母 下划线 至少 6位
            System.out.println("2442fsfsf".matches("\\w{6,}")); // true
            System.out.println("244f".matches("\\w{6,}")); //false
    
            // 验证码 必须是数字和字符  必须是4位
            System.out.println("23dF".matches("[a-zA-Z0-9]{4}")); // true
            System.out.println("23_F".matches("[a-zA-Z0-9]{4}")); //false
            System.out.println("23dF".matches("[\\w&&[^_]]{4}")); // true
            System.out.println("23_F".matches("[\\w&&[^_]]{4}")); //false
        }
    }

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## 三、正则表达式在方法中的应用 ##

### 3.1 校验手机号、邮箱和座机电话号码 ###

public class RegexDemo02 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            // 校验手机号码 邮箱 电话号码
            checkPhone();
            checkEmail();
            checkTel();
        }
    
    	// 校验手机号
        public static void checkPhone(){
        
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            while(true){
        
                System.out.print("输入手机号：");
                String phone = sc.next();
                // 判断手机号的格式是否正确
                if(phone.matches("1[3-9]\\d{9}")){
        
                    System.out.println("成功！");
                    break;
                }else{
        
                    System.out.println("失败！");
                }
            }
        }
    
    	// 校验邮箱
        public static void checkEmail(){
        
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            while (true) {
        
                System.out.print("请您输入您的注册邮箱：");
                String email = sc.next();
                // 判断邮箱格式是否正确   3268847878@qq.com
                // 判断邮箱格式是否正确   3268847dsda878@163.com
                // 判断邮箱格式是否正确   3268847dsda878@pci.com.cn
                // "."代表任何字符，"\\."等同于 \. 是纯 .
                if(email.matches("\\w{1,30}@[a-zA-Z0-9]{2,20}(\\.[a-zA-Z0-9]{2,20}){1,2}")){
        
                    System.out.println("邮箱格式正确，注册完成！");
                    break;
                }else {
        
                    System.out.println("格式有误！");
                }
            }
        }
    
    	// 校验电话号码（座机）
        public static void checkTel(){
        
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            while (true) {
        
                System.out.println("请您输入您的电话号码：");
                String tel = sc.next();
                // 判断电话号码格式是否正确   027-3572457  0273572457
                if(tel.matches("0\\d{2,6}-?\\d{5,20}")){
        
                    System.out.println("格式正确，注册完成！");
                    break;
                }else {
        
                    System.out.println("格式有误！");
                }
            }
        }
    }

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### 3.2 字符串的内容替换和分割 ###

![在这里插入图片描述][7d0e197ad38c48eaa91f3b18a32b7bac.png_pic_left]

举例1：在字符串中寻找姓名

public class RegexDemo03 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            String names = "小路dhdfhdf342蓉儿43fdffdfbjdfaf小何";
    
            String[] arrs = names.split("\\w+");
            for (int i = 0; i < arrs.length; i++) {
        
                System.out.println(arrs[i]); // 小路 蓉儿 小何
            }
    
            String str = names.replaceAll("\\w+", "**");
            System.out.println(str); // 小路**蓉儿**小何
    
            String[] strArr = str.split("\\*\\*");
            for (int i = 0; i < strArr.length; i++) {
        
                System.out.println(strArr[i]);
            }
        }
    }

举例2：正则表达式爬取信息中的内容

public class RegexDemo04 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            String rs = "来黑马程序学习Java,电话020-43422424，或者联系邮箱" +
                    "itcast@itcast.cn,电话18762832633，0203232323" +
                    "邮箱bozai@itcast.cn，400-100-3233 ，4001003232";
    
            // 需求：从上面的内容中爬取出 电话号码和邮箱。
            // 1、定义爬取规则，字符串形式
            String regex = "(\\w{1,30}@[a-zA-Z0-9]{2,20}(\\.[a-zA-Z0-9]{2,20}){1,2})|"+
                    "(0\\d{2,6}-?\\d{5,20})|(400-?\\d{3,9}-?\\d{3,9})";
    
            // 2、把这个爬取规则编译成匹配对象。
            Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
    
            // 3、得到一个内容匹配器对象
            Matcher matcher = pattern.matcher(rs);
    
            // 4、开始查找
            while (matcher.find()) {
        
                String rs1 = matcher.group();
                System.out.println(rs1);
            }
        }
    }

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## 四、编程题目 ##

### 4.1 表示数值的字符串 ###

[剑指 Offer 20. 表示数值的字符串：https://leetcode.cn/problems/biao-shi-shu-zhi-de-zi-fu-chuan-lcof/][Offer 20. _https_leetcode.cn_problems_biao-shi-shu-zhi-de-zi-fu-chuan-lcof]

**题目描述：**

请实现一个函数用来判断字符串是否表示数值（包括整数和小数）。

数值（按顺序）可以分成以下几个部分：

1.  若干空格
2.  一个 小数 或者 整数
3.  (可选) 一个 ‘e’ 或 ‘E’ ，后面跟着一个 整数
4.  若干空格

小数（按顺序）可以分成以下几个部分：

1.  (可选) 一个符号字符（ ‘+’ 或 ‘-’ ）
2.  下述格式之一：  
    1. 至少一位数字，后面跟着一个点 ‘.’  
    2. 至少一位数字，后面跟着一个点 ‘.’ ，后面再跟着至少一位数字  
    3. 一个点 ‘.’ ，后面跟着至少一位数字

整数（按顺序）可以分成以下几个部分：

1.  (可选) 一个符号字符（‘+’ 或 ‘-’）
2.  至少一位数字

部分数值列举如下：

["+100", "5e2", "-123", "3.1416", "-1E-16", "0123"]

部分非数值列举如下：

["12e", "1a3.14", "1.2.3", "+-5", "12e+5.4"]

用例：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>输入</th> 
   <th>s = “0”</th> 
   <th>s = “e”</th> 
   <th>s = “.”</th> 
   <th>s = " .1 "</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>输出</td> 
   <td>true</td> 
   <td>false</td> 
   <td>false</td> 
   <td>true</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**代码实现：**

class Solution {
        
        public boolean isNumber(String s) {
        
            // 去除首尾空格
            s = s.trim();
            return isDecimal(s) || isInteger(s);
        }
    
        /**
         * 判断是否是小数
         */
        public boolean isDecimal(String s){
        
            //（可选）一个符号字符（'+' 或 '-'）
            // 下述格式之一：
            //      至少一位数字，后面跟着一个点 '.'
            //      至少一位数字，后面跟着一个点 '.' ，后面再跟着至少一位数字
            //      一个点 '.' ，后面跟着至少一位数字
            String regx1 = "[+-]{0,1}[0-9]{1,20}\\.[0-9]{0,20}([eE]{1}[+-]{0,1}[0-9]{1,20}){0,1}";
            String regx2 = "[+-]{0,1}\\.[0-9]{1,20}([eE]{1}[+-]{0,1}[0-9]{1,20}){0,1}";
            return s.matches(regx1) || s.matches(regx2);
        }
    
        /**
         * 判断是否是整数
         */
        public boolean isInteger(String s){
        
            //（可选）一个符号字符（'+' 或 '-'）
            //  至少一位数字
            String regx1 = "[+-]{0,1}[0-9]{1,20}([eE]{1}[+-]{0,1}[0-9]{1,20}){0,1}";
            return s.matches(regx1);
        }
    }

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### 4.2 非严格递增连续数字序列 ###

**题目描述：**

输入一个字符串仅包含大小写字母和数字，求字符串中包含的最长的非严格递增连续数字序列长度。

比如：12234 属于非严格递增数字序列

输入描述：输入一个字符串仅包含大小写字母和数字

输出描述： 输出字符串中包含的最长的非严格递增连续数字序列长度

用例：

**本题思路：**

>  通过正则表达式，分割字符串中的数字部分，再使用滑动窗口算法解决递增序列问题。

**代码实现：**

public class Main {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            String str = sc.nextLine();
            String[] nums = str.split("[a-zA-Z]{1,}");
            // ["", "02", "234019", "334"]
            int maxLen = 0;
            for(int i = 0; i < nums.length; i ++){
        
                if(!nums[i].isEmpty()){
        
                    maxLen = Math.max(maxLen, getNumsLength(nums[i]));
                }
            }
            System.out.println(maxLen);
        }
    
        // abc02a234019A334bc
        // 滑动窗口求最大长度
        public static int getNumsLength(String num){
        
            int sum = 1;
            int start = 0;
            for(int end = 1; end < num.length(); end ++){
        
                char ch = num.charAt(end);
                if(ch - num.charAt(end-1) >= 0){
        
                    sum = Math.max(sum, end-start+1);
                }else{
        
                    start = end;
                }
            }
            return sum;
        }
    }

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文章参考：[Java入门基础视频教程，java零基础自学就选黑马程序员Java入门教程（含Java项目和Java真题）][Java_java_Java_Java_Java]

[319eaf2a19204360b33b22ebf34bffeb.png_pic_left]: https://img-blog.csdnimg.cn/319eaf2a19204360b33b22ebf34bffeb.png#pic_left
[e685e3a850b8443fba42dcfe02e0eeb3.png_pic_left]: https://img-blog.csdnimg.cn/e685e3a850b8443fba42dcfe02e0eeb3.png#pic_left
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[7d0e197ad38c48eaa91f3b18a32b7bac.png_pic_left]: https://img-blog.csdnimg.cn/7d0e197ad38c48eaa91f3b18a32b7bac.png#pic_left
[Offer 20. _https_leetcode.cn_problems_biao-shi-shu-zhi-de-zi-fu-chuan-lcof]: https://leetcode.cn/problems/biao-shi-shu-zhi-de-zi-fu-chuan-lcof/
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