正则表达式

正则表达式（Regular Expression，简称 Regex 或 RegExp）是一种用于描述字符串模式的工具，广泛应用于字符串的匹配、搜索、替换和验证等操作。它通过特定的语法规则来匹配字符串中的特定模式。

在 Java 中，正则表达式是通过 java.util.regex 包中的 Pattern 和 Matcher 类来实现的。

✅ 正则表达式的基本构成

1. 字符匹配

. : 匹配任意一个字符（除了换行符）
\d : 匹配一个数字字符，等价于 [0-9]
\D : 匹配非数字字符，等价于 [^0-9]
\w : 匹配一个字母、数字或下划线字符，等价于 [a-zA-Z0-9_]
\W : 匹配非字母、数字或下划线字符，等价于 [^a-zA-Z0-9_]
\s : 匹配一个空白字符（如空格、制表符、换行符等）
\S : 匹配一个非空白字符
\b : 匹配单词边界
\B : 匹配非单词边界

2. 量词

* : 匹配前面的字符零次或多次
+ : 匹配前面的字符一次或多次
? : 匹配前面的字符零次或一次
{n} : 匹配前面字符恰好 n 次
{n,} : 匹配前面字符至少 n 次
{n,m} : 匹配前面字符至少 n 次，至多 m 次

3. 字符集与范围

[abc] : 匹配字符 a、b 或 c 中的任意一个字符
[^abc] : 匹配除 a、b、c 以外的任意字符
[a-z] : 匹配小写字母中的任意一个字符
[A-Z] : 匹配大写字母中的任意一个字符
[0-9] : 匹配数字中的任意一个字符

4. 分组与选择

() : 用于分组匹配
| : 表示“或”操作，匹配左边或右边的表达式

5. 其他特殊字符

\ : 转义字符，用于转义特殊字符（如 .、*、+ 等）
^ : 匹配输入的开始位置
$ : 匹配输入的结束位置

✅ Java 中正则表达式的应用

1. 使用 `Pattern` 类

Pattern 类代表了一个正则表达式，并提供了许多方法来对字符串进行匹配操作。它是正则表达式操作的核心。

2. 使用 `Matcher` 类

Matcher 类用于执行与正则表达式相关的匹配操作，如查找、替换、验证等。

3. 常用方法

方法	说明
`Pattern.compile(String regex)`	编译一个正则表达式，返回一个 `Pattern` 对象
`matcher.find()`	查找匹配的字符串
`matcher.group()`	获取匹配的子字符串
`matcher.matches()`	检查整个字符串是否与正则表达式匹配
`matcher.replaceAll(String replacement)`	替换所有匹配的部分

✅ 示例：正则表达式的使用

1. 判断字符串是否匹配正则表达式

import java.util.regex.Pattern;

public class RegexExample {
    public static void main(String[] args) {
        String regex = "^\\d{3}-\\d{2}-\\d{4}$"; // 社会安全号码（SSN）格式
        String input = "123-45-6789";
        
        boolean matches = Pattern.matches(regex, input);
        System.out.println("匹配结果: " + matches);
    }
}

解释：这个正则表达式检查是否为一个有效的社会安全号码格式（例如：123-45-6789）。^ 表示字符串开始，\d{3} 表示三位数字，- 匹配一个连字符，\d{2} 表示两位数字，最后的 \d{4} 表示四位数字，$ 表示字符串结束。

2. 使用 `Pattern` 和 `Matcher` 查找匹配内容

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

public class RegexExample {
    public static void main(String[] args) {
        String regex = "\\b\\w+\\b"; // 匹配单词
        String input = "Hello, how are you?";

        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher = pattern.matcher(input);

        while (matcher.find()) {
            System.out.println("找到单词: " + matcher.group());
        }
    }
}

解释：这个正则表达式匹配字符串中的每个单词（由字母、数字或下划线组成）。\\b 是单词边界，\\w+ 匹配一个或多个字母、数字或下划线。

3. 替换匹配的部分

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

public class RegexExample {
    public static void main(String[] args) {
        String regex = "\\d+";  // 匹配数字
        String input = "I have 2 apples and 10 oranges.";

        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher = pattern.matcher(input);

        String result = matcher.replaceAll("many");  // 替换数字为 "many"
        System.out.println("替换后的字符串: " + result);
    }
}