Java-010-正则表达式和方法(RegualrExpressionAndMethod)

一、正则表达式

正则表达式定义了字符串的模式，是一种字符模型，专门做字符格式的匹配

正则表达式可以用来搜索、编辑或处理文本

正则表达式并不仅限于某一种语言，但是在每种语言中有细微的差别

 

一、正则表达式的实例及描述

//this is text            匹配字符串 "this is text"
//thiss+iss+text        注意字符串中的 s+。

//匹配单词 "this" 后面的 s+ 可以匹配多个空格，之后匹配 is 字符串，再之后 s+ 匹配多个空格然后再跟上 text 字符串。
//可以匹配这个实例：this is text

//^d+(.d+)?
//A: ^ 定义了以什么开始
//B: d+ 匹配一个或多个数字
//C: ? 设置括号内的选项是可选的
//D: . 匹配 "."
//E: 可以匹配的实例："5", "1.5" 和 "2.21"。

java.util.regex 包主要包括以下三个类

Pattern 类：

//pattern 对象是一个正则表达式的编译表示。Pattern 类没有公共构造方法。要创建一个 Pattern 对象，你必须首先调用其公共静态编译方法，它返回一个 Pattern 对象。该方法接受一个正则表达式作为它的第一个参数。

Matcher 类：

//Matcher 对象是对输入字符串进行解释和匹配操作的引擎。与Pattern 类一样，Matcher 也没有公共构造方法。你需要调用 Pattern 对象的 matcher 方法来获得一个 Matcher 对象。

PatternSyntaxException：

//PatternSyntaxException 是一个非强制异常类，它表示一个正则表达式模式中的语法错误。

//以下实例中使用了正则表达式 .*baidu.* 用于查找字符串中是否包了 baidu 字符串：

import java.util.regex.*;

public class JavaRegularExpression {
    
    public static void main(String[] args){

        String content = "I am a website " + "from baidu.com.";
        String pattern = ".*baidu.*";
        boolean isMatch = Pattern.matches(pattern,content);
        System.out.println("字符串中是否包含了 'baidu' 子字符串? " + isMatch);//字符串中是否包含了 'baidu' 子字符串? true
    }

}

二、捕获组 把多个字符当一个单独单元进行处理的方法，它通过对括号内的字符分组来创建

//可以通过调用 matcher 对象的 groupCount 方法来查看表达式有多少个分组。groupCount 方法返回一个 int 值，表示matcher对象当前有多个捕获组。

//还有一个特殊的组（group(0)），它总是代表整个表达式。该组不包括在 groupCount 的返回值中。

 

实例：如何从一个给定的字符串中找到数字串 

patternB = "(\D*)(\d+)(.*)";

// 按指定模式在字符串查找
String line = "This order was placed for QT3000! OK?";
String patternB = "(\D*)(\d+)(.*)";
// 创建 Pattern 对象
Pattern r = Pattern.compile(patternB);
// 现在创建 matcher 对象
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) );
    System.out.println("Found value: " + m.group(3) );
    //Found value: This order was placed for QT3000! OK?
    //Found value: This order was placed for QT
    //Found value: 3000
    //Found value: ! OK?
}else {
    System.out.println("NO MATCH");
}

三、正则表达式语法

//在 Java 中，\ 表示：我要插入一个正则表达式的反斜线，所以其后的字符具有特殊的意义。

//在 Java 的正则表达式中，两个 \ 代表其他语言中的一个 ，这也就是为什么表示一位数字的正则表达式是 \d，而表示一个普通的反斜杠是 \\。

//  将下一字符标记为特殊字符、文本、反向引用或八进制转义符。例如，"n"匹配字符"n"。"
"匹配换行符。序列"\\"匹配"\"，"\("匹配"("。

//^  匹配输入字符串开始的位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性，^ 还会与"
"或"
"之后的位置匹配。

//$  匹配输入字符串结尾的位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性，$ 还会与"
"或"
"之前的位置匹配。

//*  零次或多次匹配前面的字符或子表达式。例如，zo* 匹配"z"和"zoo"。* 等效于 {0,}。

//+  一次或多次匹配前面的字符或子表达式。例如，"zo+"与"zo"和"zoo"匹配，但与"z"不匹配。+ 等效于 {1,}。

//?  零次或一次匹配前面的字符或子表达式。例如，"do(es)?"匹配"do"或"does"中的"do"。? 等效于 {0,1}。

//{n} n 是非负整数。正好匹配 n 次。例如，"o{2}"与"Bob"中的"o"不匹配，但与"food"中的两个"o"匹配。

//{n,} n 是非负整数。至少匹配 n 次。例如，"o{2,}"不匹配"Bob"中的"o"，而匹配"foooood"中的所有 o。"o{1,}"等效于"o+"。"o{0,}"等效于"o*"。

//{n,m} m 和 n 是非负整数，其中 n <= m。匹配至少 n 次，至多 m 次。例如，"o{1,3}"匹配"fooooood"中的头三个 o。'o{0,1}' 等效于 'o?'。
// 注意：您不能将空格插入逗号和数字之间。

//? 当此字符紧随任何其他限定符（*、+、?、{n}、{n,}、{n,m}）之后时，匹配模式是"非贪心的"。"非贪心的"模式匹配搜索到的、尽可能短的字符串，而默认的"贪心的"模式匹配搜索到的、尽可能长的字符串。例如，在字符串"oooo"中，"o+?"只匹配单个"o"，而"o+"匹配所有"o"。

//. 匹配除"
"之外的任何单个字符。若要匹配包括"
"在内的任意字符，请使用诸如"[sS]"之类的模式。

//(pattern) 匹配 pattern 并捕获该匹配的子表达式。可以使用 $0…$9 属性从结果"匹配"集合中检索捕获的匹配。若要匹配括号字符 ( )，请使用"("或者")"。
//(?:pattern) 匹配 pattern 但不捕获该匹配的子表达式，即它是一个非捕获匹配，不存储供以后使用的匹配。这对于用"or"字符 (|) 组合模式部件的情况很有用。例如，'industr(?:y|ies) 是比 'industry|industries' 更经济的表达式。

//x|y  匹配 x 或 y。例如，'z|food' 匹配"z"或"food"。'(z|f)ood' 匹配"zood"或"food"。

//[xyz] 字符集。匹配包含的任一字符。例如，"[abc]"匹配"plain"中的"a"。

//[^xyz] 反向字符集。匹配未包含的任何字符。例如，"[^abc]"匹配"plain"中"p"，"l"，"i"，"n"。

//[a-z] 字符范围。匹配指定范围内的任何字符。例如，"[a-z]"匹配"a"到"z"范围内的任何小写字母。

//[^a-z] 反向范围字符。匹配不在指定的范围内的任何字符。例如，"[^a-z]"匹配任何不在"a"到"z"范围内的任何字符。

// 匹配一个字边界，即字与空格间的位置。例如，"er"匹配"never"中的"er"，但不匹配"verb"中的"er"。

//B 非字边界匹配。"erB"匹配"verb"中的"er"，但不匹配"never"中的"er"。

//cx 匹配 x 指示的控制字符。例如，cM 匹配 Control-M 的回车符。x 的值必须在 A-Z 或 a-z 之间。如果不是这样，则假定 c 就是"c"字符本身。

//d 数字字符匹配。等效于 [0-9]。

//D 非数字字符匹配。等效于 [^0-9]。

//f 换页符匹配。等效于 x0c 和 cL。

//
 换行符匹配。等效于 x0a 和 cJ。

//
 匹配一个回车符。等效于 x0d 和 cM。

//s 匹配任何空白字符，包括空格、制表符、换页符等。与 [ f

	v] 等效。

//S 匹配任何非空白字符。与 [^ f

	v] 等效。

//	 制表符匹配。与 x09 和 cI 等效。

//v 垂直制表符匹配。与 x0b 和 cK 等效。

//w 匹配任何字类字符，包括下划线。与"[A-Za-z0-9_]"等效。

//W 与任何非单词字符匹配。与"[^A-Za-z0-9_]"等效。

//xn 匹配 n，此处的 n 是一个十六进制转义码。十六进制转义码必须正好是两位数长。例如，"x41"匹配"A"。"x041"与"x04"&"1"等效。允许在正则表达式中使用 ASCII 代码。

//
um 匹配 num，此处的 num 是一个正整数。到捕获匹配的反向引用。例如，"(.)1"匹配两个连续的相同字符。

//
 标识一个八进制转义码或反向引用。如果 
 前面至少有 n 个捕获子表达式，那么 n 是反向引用。否则，如果 n 是八进制数 (0-7)，那么 n 是八进制转义码。

//
m 标识一个八进制转义码或反向引用。如果 
m 前面至少有 nm 个捕获子表达式，那么 nm 是反向引用。如果 
m 前面至少有 n 个捕获，则 n 是反向引用，后面跟有字符 m。如果两种前面的情况都不存在，则 
m 匹配八进制值 nm，其中 n 和 m 是八进制数字 (0-7)。

//
ml 当 n 是八进制数 (0-3)，m 和 l 是八进制数 (0-7) 时，匹配八进制转义码 nml。

//un 匹配 n，其中 n 是以四位十六进制数表示的 Unicode 字符。例如，u00A9 匹配版权符号 (©)。

/根据 Java Language Specification 的要求，Java 源代码的字符串中的反斜线被解释为 Unicode 转义或其他字符转义。

// 因此必须在字符串字面值中使用两个反斜线，表示正则表达式受到保护，不被 Java 字节码编译器解释。

// 例如，当解释为正则表达式时，字符串字面值 "" 与单个退格字符匹配，而 "\b" 与单词边界匹配。

// 字符串字面值 "(hello)" 是非法的，将导致编译时错误；要与字符串 (hello) 匹配，必须使用字符串字面值 "\(hello\)"。

 

四 Matcher 类的方法

 

//1.索引方法

//索引方法提供了有用的索引值，精确表明输入字符串中在哪能找到匹配：
//①public int start()
//返回以前匹配的初始索引。

//public int start(int group)
// 返回在以前的匹配操作期间，由给定组所捕获的子序列的初始索引

//②public int end()
//返回最后匹配字符之后的偏移量。

//     public int end(int group)
//返回在以前的匹配操作期间，由给定组所捕获子序列的最后字符之后的偏移量。

//2.研究方法

//研究方法用来检查输入字符串并返回一个布尔值，表示是否找到该模式：
//① public boolean lookingAt()
// 尝试将从区域开头开始的输入序列与该模式匹配。

//② public boolean find()
//尝试查找与该模式匹配的输入序列的下一个子序列。

//③public boolean find(int start）
//重置此匹配器，然后尝试查找匹配该模式、从指定索引开始的输入序列的下一个子序列。

//④ public boolean matches()
//尝试将整个区域与模式匹配。

//3.替换方法

//替换方法是替换输入字符串里文本的方法：
//① public Matcher appendReplacement(StringBuffer sb, String replacement)
//实现非终端添加和替换步骤。

//②public StringBuffer appendTail(StringBuffer sb)
//实现终端添加和替换步骤。

//③public String replaceAll(String replacement)
// 替换模式与给定替换字符串相匹配的输入序列的每个子序列。

//④public String replaceFirst(String replacement)
// 替换模式与给定替换字符串匹配的输入序列的第一个子序列。

//⑤public static String quoteReplacement(String s)
//返回指定字符串的字面替换字符串。这个方法返回一个字符串，就像传递给Matcher类的appendReplacement 方法一个字面字符串一样工作。

//4.start 和 end 方法

//下面是一个对单词 "cat" 出现在输入字符串中出现次数进行计数的例子
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 mB = p.matcher(INPUT); // 获取 matcher 对象
int count = 0;

while(mB.find()) {
    count++;
    System.out.println("Match number "+count);
    System.out.println("start(): "+mB.start());
    System.out.println("end(): "+mB.end());
    //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
    //可以看到这个例子是使用单词边界，以确保字母 "c" "a" "t" 并非仅是一个较长的词的子串。它也提供了一些关于输入字符串中匹配发生位置的有用信息。
    //Start 方法返回在以前的匹配操作期间，由给定组所捕获的子序列的初始索引，end 方法最后一个匹配字符的索引加 1。
}
}

//5.matches 和 lookingAt 方法

// matches 和 lookingAt 方法都用来尝试匹配一个输入序列模式。它们的不同是 matches 要求整个序列都匹配，而lookingAt 不要求。
//lookingAt 方法虽然不需要整句都匹配，但是需要从第一个字符开始匹配。
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 final String INPUT2 = "ooooofoooooooooooo";
    private static Pattern pattern;
    private static Matcher matcher;
    private static Matcher matcher2;

    public static void main( String args[] ){
        pattern = Pattern.compile(REGEX);
        matcher = pattern.matcher(INPUT);
        matcher2 = pattern.matcher(INPUT2);

        System.out.println("Current REGEX is: "+REGEX);
        System.out.println("Current INPUT is: "+INPUT);
        System.out.println("Current INPUT2 is: "+INPUT2);


        System.out.println("lookingAt(): "+matcher.lookingAt());
        System.out.println("matches(): "+matcher.matches());
        System.out.println("lookingAt(): "+matcher2.lookingAt());
       //Current REGEX is: foo
      //Current INPUT is: fooooooooooooooooo
      //Current INPUT2 is: ooooofoooooooooooo
      //lookingAt(): true
      //matches(): false
      //lookingAt(): false
    }
}

//6.replaceFirst 和 replaceAll 方法

//replaceFirst 和 replaceAll 方法用来替换匹配正则表达式的文本。不同的是，replaceFirst 替换首次匹配，replaceAll 替换所有匹配。

//下面的例子来解释这个功能：
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);
    }
}

//7.appendReplacement 和 appendTail 方法

//Matcher 类也提供了appendReplacement 和 appendTail 方法用于文本替换：

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

public class RegexMatches
{
    private static String REGEX = "a*b";
    private static String INPUT = "aabfooaabfooabfoobkkk";
    private static String REPLACE = "-";
    public static void main(String[] args) {
        Pattern p = Pattern.compile(REGEX);
        // 获取 matcher 对象
        Matcher m = p.matcher(INPUT);
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        while(m.find()){
            m.appendReplacement(sb,REPLACE);
        }
        m.appendTail(sb);
        System.out.println(sb.toString());
    }
}

//8.PatternSyntaxException 类的方法

//PatternSyntaxException 是一个非强制异常类，它指示一个正则表达式模式中的语法错误。

//PatternSyntaxException 类提供了下面的方法来帮助我们查看发生了什么错误。
//1     public String getDescription()
//获取错误的描述。
//2     public int getIndex()
// 获取错误的索引。
//3     public String getPattern()
//获取错误的正则表达式模式。
//4     public String getMessage()
//返回多行字符串，包含语法错误及其索引的描述、错误的正则表达式模式和模式中错误索引的可视化指示。

Java方法

//System.out.println()是什么

//println() 是一个方法。

//System 是系统类。

//out 是标准输出对象。

//这句话的用法是调用系统类 System 中的标准输出对象 out 中的方法 println()。

 

①什么是方法?

//方法是解决一类问题的步骤的有序组合
//方法包含于类或对象中
//方法在程序中被创建，在其他地方被引用

②方法的优点

// 1. 使程序变得更简短而清晰。
// 2. 有利于程序维护。
// 3. 可以提高程序开发的效率。
// 4. 提高了代码的重用性。

③方法的命名规则

//1.方法的名字的第一个单词应以小写字母作为开头，后面的单词则用大写字母开头写，不使用连接符。例如：addPerson
//2.下划线可能出现在 JUnit 测试方法名称中用以分隔名称的逻辑组件。一个典型的模式是：test<MethodUnderTest>_<state>，例如 testPop_emptyStack。

④方法的定义

语法

/*
修饰符 返回值类型 方法名(参数类型 参数名){
    ...
    方法体
    ...
    return 返回值;
}
*/

//方法包含一个方法头和一个方法体。下面是一个方法的所有部分：
//修饰符：修饰符，这是可选的，告诉编译器如何调用该方法。定义了该方法的访问类型。
//返回值类型 ：方法可能会返回值。returnValueType 是方法返回值的数据类型。有些方法执行所需的操作，但没有返回值。在这种情况下，returnValueType 是关键字void.
//方法名：是方法的实际名称。方法名和参数表共同构成方法签名。
//参数类型：参数像是一个占位符。当方法被调用时，传递值给参数。这个值被称为实参或变量。参数列表是指方法的参数类型、顺序和参数的个数。参数是可选的，方法可以不包含任何参数。
//方法体：方法体包含具体的语句，定义该方法的功能。

//如 public static int age(int birthday){...}
//参数可以有多个：用逗号隔开
//static float interest(float principal, int year){...}
//注意： 在一些其它语言中方法指过程和函数。一个返回非void类型返回值的方法称为函数；一个返回void类型返回值的方法叫做过程。

⑤方法调用 Java 支持两种调用方法的方式，根据方法是否返回值来选择

     JavaMethod exampleOne = new JavaMethod();
     //a.当方法返回一个值的时候，方法调用通常被当做一个值。
     int maxNum = exampleOne.max(1,5);
      //b.如果方法返回值是void，方法调用一定是一条语句。例如，方法println返回void。下面的调用是个语句：
        System.out.println("Hello,World");
        System.out.println("max=" + maxNum);//max=5
      //下面的方法包含 2 个参数 num1 和 num2，它返回这两个参数的最大值。
    public  int max(int num1 , int num2){
        int result;
        if (num1 > num2) {
            result = num1;
        }else {
            result = num2;
        }
        return  result;
    }

⑥void 关键字 如何声明和调用一个 void 方法。

   exampleOne.printGrade(88);//B
  public  void printGrade(double score) {
        if (score >= 90.0) {
            System.out.println('A');
        }
        else if (score >= 80.0) {
            System.out.println('B');
        }
        else if (score >= 70.0) {
            System.out.println('C');
        }
        else if (score >= 60.0) {
            System.out.println('D');
        }
        else {
            System.out.println('F');
        }
    }

⑦通过值传递参数

//调用一个方法时候需要提供参数，你必须按照参数列表指定的顺序提供

    /** 交换两个变量的方法 */
    public static void swap(int n1, int n2) {
        System.out.println("	进入 swap 方法");
        System.out.println("		交换前 n1 的值为：" + n1
                + "，n2 的值：" + n2);
        // 交换 n1 与 n2的值
        int temp = n1;
        n1 = n2;
        n2 = temp;

        System.out.println("		交换后 n1 的值为 " + n1
                + "，n2 的值：" + n2);
        //交换前 n1 的值为：1，n2 的值：2
        //        交换后 n1 的值为 2，n2 的值：1
    }
    //如何调用:
    // 调用swap方法
        swap(1, 2);

⑧方法的重载

  // 上面使用的max方法仅仅适用于int型数据。但如果你想得到两个浮点类型数据的最大值呢？

       //解决方法是创建另一个有相同名字但参数不同的方法，如下面代码所示：
        /*
        public static double max(double num1, double num2) {
            if (num1 > num2)
                return num1;
            else
                return num2;
        }
         */
       //如果你调用max方法时传递的是int型参数，则 int型参数的max方法就会被调用；
        //如果传递的是double型参数，则double类型的max方法体会被调用，这叫做方法重载；
        //就是说一个类的两个方法拥有相同的名字，但是有不同的参数列表。
        //Java编译器根据方法签名判断哪个方法应该被调用。

⑨变量作用域

        // 变量的范围是程序中该变量可以被引用的部分。

        //方法内定义的变量被称为局部变量。
        
        //局部变量的作用范围从声明开始，直到包含它的块结束。
        
        //局部变量必须声明才可以使用。
        
        //方法的参数范围涵盖整个方法。参数实际上是一个局部变量。
        
        //for循环的初始化部分声明的变量，其作用范围在整个循环。
        
        //但循环体内声明的变量其适用范围是从它声明到循环体结束
        //你可以在一个方法里，不同的非嵌套块中多次声明一个具有相同的名称局部变量，但你不能在嵌套块内两次声明局部变量。

命令行参数的使用

        // 有时候你希望运行一个程序时候再传递给它消息。这要靠传递命令行参数给main()函数实现。
        //命令行参数是在执行程序时候紧跟在程序名字后面的信息
        //打印所有的命令行参数：
        /*
        for(int i=0; i<args.length; i++){
         System.out.println("args[" + i + "]: " + args[i]);
        }
            args[0]: this
            args[1]: is
            args[2]: a
            args[3]: command
            args[4]: line
            args[5]: 200
            args[6]: -100
         */

十、构造方法

// 当一个对象被创建时候，构造方法用来初始化该对象。构造方法和它所在类的名字相同，但构造方法没有返回值。

//通常会使用构造方法给一个类的实例变量赋初值，或者执行其它必要的步骤来创建一个完整的对象。

//不管你与否自定义构造方法，所有的类都有构造方法，因为Java自动提供了一个默认构造方法，它把所有成员初始化为0。

//一旦你定义了自己的构造方法，默认构造方法就会失效。

//使用构造方法的例子：

// 一个简单的构造函数
        class MyClass {
            int x;

            // 以下是构造函数
            MyClass(int i ) {
                x = i;
            }
        }
        MyClass t1 = new MyClass( 10 );
        MyClass t2 = new MyClass( 20 );
        System.out.println(t1.x + " " + t2.x);
        //10 20

    }