Javaの正規表現の詳細な分析

正規表現

1.1 正規表現の概念とデモンストレーション

• Java では、いくつかの文字列を検証する必要があることがよくあります。たとえば、年齢は 2 桁、ユーザー名は 8 桁で、大文字と小文字、数字などのみを含めることができます。正規表現は、さまざまな文字列を検証するために使用されるルールです。内部的にはいくつかのルールが記述されており、ユーザーが入力した文字列がこのルールに一致するかどうかを検証できます。

• 正規表現検証を使用しない例を見てみましょう。次のプログラムではユーザーが QQ 番号を入力できるため、検証する必要があります。

  • QQ 番号の長さは 5 ～ 15 桁である必要があります

  • すべて数字でなければなりません

  • そして最初の桁は0にはなりません

package com.itheima.a08regexdemo;
​
public class RegexDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        /* 假如现在要求校验一个qq号码是否正确。
            规则:6位及20位之内，日不能在开头，必须全部是数字。
            先使用目前所学知识完成校验需求然后体验一下正则表达式检验。
        */
​
        String qq ="1234567890";
        System.out.println(checkQQ(qq));
​
        System.out.println(qq.matches("[1-9]\\d{5,19}"));
​
    }
​
    public static boolean checkQQ(String qq) {
        //规则:6位及20位之内，日不能在开头，必须全部是数字 。
        //核心思想:
        //先把异常数据进行过滤
        //下面的就是满足要求的数据了。
        int len = qq.length();
        if (len < 6 || len > 20) {
            return false;
        }
        //0不能在开头
        if (qq.startsWith("0")) {
            return false;
        }
        //必须全部是数字
        for (int i = 0; i < qq.length(); i++) {
            char c = qq.charAt(i);
            if (c < '0' | c > '9') {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

• 正規表現を使用して検証します。

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String qq ="1234567890";
        System.out.println(qq.matches("[1-9]\\d{5,19}"));
    }
}

次に、正規表現の書き方の学習に焦点を当てます。

1.2 正規表現 - 文字クラス

• 構文例:

1. [abc]: a または b、または c の文字の 1 つを表します。

2. [^abc]: a、b、c を除く任意の文字を表します。

3. [az]: a ～ z を表すすべての小文字の 1 つ。

4. [AZ]: AZ を表すすべての大文字の 1 つ。

5. [0-9]: 0 ～ 9 の特定の数字文字を表します。

6. [a-zA-Z0-9]: a ～ z または AZ、または 0 ～ 9 の任意の文字を表します。

7. [a-dm-p]: a ～ d または m ～ p の間の任意の文字。

• コード例:

package com.itheima.a08regexdemo;
​
public class RegexDemo2 {
    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("-----------1-------------");
        System.out.println("a".matches("[abc]")); // true
        System.out.println("z".matches("[abc]")); // false
​
        // 不能出现a b c
        System.out.println("-----------2-------------");
        System.out.println("a".matches("[^abc]")); // false
        System.out.println("z".matches("[^abc]")); // true
        System.out.println("zz".matches("[^abc]")); //false
        System.out.println("zz".matches("[^abc][^abc]")); //true
​
        // a到zA到Z(包括头尾的范围)
        System.out.println("-----------3-------------");
        System.out.println("a".matches("[a-zA-z]")); // true
        System.out.println("z".matches("[a-zA-z]")); // true
        System.out.println("aa".matches("[a-zA-z]"));//false
        System.out.println("zz".matches("[a-zA-Z]")); //false
        System.out.println("zz".matches("[a-zA-Z][a-zA-Z]")); //true
        System.out.println("0".matches("[a-zA-Z]"));//false
        System.out.println("0".matches("[a-zA-Z0-9]"));//true
​
​
        // [a-d[m-p]] a到d，或m到p
        System.out.println("-----------4-------------");
        System.out.println("a".matches("[a-d[m-p]]"));//true
        System.out.println("d".matches("[a-d[m-p]]")); //true
        System.out.println("m".matches("[a-d[m-p]]")); //true
        System.out.println("p".matches("[a-d[m-p]]")); //true
        System.out.println("e".matches("[a-d[m-p]]")); //false
        System.out.println("0".matches("[a-d[m-p]]")); //false
​
        // [a-z&&[def]] a-z和def的交集。为:d，e，f
        System.out.println("----------5------------");
        System.out.println("a".matches("[a-z&[def]]")); //false
        System.out.println("d".matches("[a-z&&[def]]")); //true
        System.out.println("0".matches("[a-z&&[def]]")); //false
​
        // [a-z&&[^bc]] a-z和非bc的交集。(等同于[ad-z])
        System.out.println("-----------6------------_");
        System.out.println("a".matches("[a-z&&[^bc]]"));//true
        System.out.println("b".matches("[a-z&&[^bc]]")); //false
        System.out.println("0".matches("[a-z&&[^bc]]")); //false
​
        // [a-z&&[^m-p]] a到z和除了m到p的交集。(等同于[a-1q-z])
        System.out.println("-----------7-------------");
        System.out.println("a".matches("[a-z&&[^m-p]]")); //true
        System.out.println("m".matches("[a-z&&[^m-p]]")); //false
        System.out.println("0".matches("[a-z&&[^m-p]]")); //false
​
    }
}

​

1.3 正規表現 - 論理演算子

• 構文例:

  1. ＆＆：そして

  2. | : または

  3. \ : エスケープ文字

• コード例:

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "had";
        
        //1.要求字符串是小写辅音字符开头，后跟ad
        String regex = "[a-z&&[^aeiou]]ad";
        System.out.println("1." + str.matches(regex));
        
        //2.要求字符串是aeiou中的某个字符开头，后跟ad
        regex = "[a|e|i|o|u]ad";//这种写法相当于：regex = "[aeiou]ad";
        System.out.println("2." + str.matches(regex));
    }
}

​

package com.itheima.a08regexdemo;
​
public class RegexDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        // \ 转义字符 改变后面那个字符原本的含义
        //练习:以字符串的形式打印一个双引号
        //"在Java中表示字符串的开头或者结尾
​
        //此时\表示转义字符，改变了后面那个双引号原本的含义
        //把他变成了一个普普通通的双引号而已。
        System.out.println("\"");
​
        // \表示转义字符
        //两个\的理解方式：前面的\是一个转义字符，改变了后面\原本的含义，把他变成一个普普通通的\而已。
        System.out.println("c:Users\\moon\\IdeaProjects\\basic-code\\myapi\\src\\com\\itheima\\a08regexdemo\\RegexDemo1.java");
​
​
​
​
    }
}

​

1.4 正規表現 - 事前定義された文字

• 構文例:

  1. 「.」 : 任意の文字と一致します。

  2. "\d": 任意の数字 [0 ～ 9] の短縮形。

  3. "\D": 非数字 [^0-9] の短縮形。

  4. "\s": 空白文字: [ \t\n\x0B\f\r] の短縮形

  5. "\S": 空白以外の文字: [^\s] の短縮形

  6. "\w": 単語文字の短縮形: [a-zA-Z_0-9]

  7. "\W": 単語以外の文字: [^\w]

• コード例:

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //.表示任意一个字符
        System.out.println("你".matches("..")); //false
        System.out.println("你".matches(".")); //true
        System.out.println("你a".matches(".."));//true
​
        // \\d 表示任意的一个数字
        // \\d只能是任意的一位数字
        // 简单来记:两个\表示一个\
        System.out.println("a".matches("\\d")); // false
        System.out.println("3".matches("\\d")); // true
        System.out.println("333".matches("\\d")); // false
​
        //\\w只能是一位单词字符[a-zA-Z_0-9]
        System.out.println("z".matches("\\w")); // true
        System.out.println("2".matches("\\w")); // true
        System.out.println("21".matches("\\w")); // false
        System.out.println("你".matches("\\w"));//false
​
        // 非单词字符
        System.out.println("你".matches("\\W")); // true
        System.out.println("---------------------------------------------");
        // 以上正则匹配只能校验单个字符。
​
​
        // 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
​
        // 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
        
    }
}

1.5 正規表現 - 量指定子

• 構文例:

  1. ×?：0回または1回

  2. X* : 0～複数回

  3. X+ : 1回以上

  4. X{n} : 正確に n 回

  5. X{n,} : 少なくとも n 回

  6. X{n,m}：n～m回（nとmを含む）

• コード例:

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
         // 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
​
        // 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
    }
}
​

1.6 正規表現の演習 1

必要：

ユーザーが入力した携帯電話番号が要件を満たしているかどうかを確認するための正規表現を記述してください。

ユーザーが入力したメールボックス番号が要件を満たしているかどうかを確認するための正規表現を記述してください。

ユーザーが入力した電話番号が要件を満たしているかどうかを確認するための正規表現を記述してください。

携帯電話番号を確認してください 13112345678 13712345667 13945679027 139456790271

固定電話番号を確認してください 020-2324242 02122442 027-42424 0712-3242434

確認メール番号[email protected] [email protected] [email protected] [email protected]

コード例:

package com.itheima.a08regexdemo;
​
public class RegexDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
            需求
            请编写正则表达式验证用户输入的手机号码是否满足要求。请编写正则表达式验证用户输入的邮箱号是否满足要求。请编写正则表达式验证用户输入的电话号码是否满足要求。
            验证手机号码 13112345678 13712345667 13945679027 139456790271
            验证座机电话号码 020-2324242 02122442 027-42424 0712-3242434
            验证邮箱号码 [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]
        */
​
        //心得:
        //拿着一个正确的数据，从左到右依次去写。
        //13112345678
        //分成三部分:
        //第一部分:1 表示手机号码只能以1开头
        //第二部分:[3-9] 表示手机号码第二位只能是3-9之间的
        //第三部分:\\d{9} 表示任意数字可以出现9次，也只能出现9次
        String regex1 = "1[3-9]\\d{9}";
        System.out.println("13112345678".matches(regex1));//true
        System.out.println("13712345667".matches(regex1));//true
        System.out.println("13945679027".matches(regex1));//true
        System.out.println("139456790271".matches(regex1));//false
        System.out.println("-----------------------------------");
​
        //座机电话号码
        //020-2324242 02122442 027-42424 0712-3242434
        //思路:
        //在书写座机号正则的时候需要把正确的数据分为三部分
        //一:区号@\\d{2,3}
        //      0:表示区号一定是以0开头的
        //      \\d{2,3}:表示区号从第二位开始可以是任意的数字，可以出现2到3次。
        //二:- ?表示次数，日次或一次
        //三:号码 号码的第一位也不能以日开头，从第二位开始可以是任意的数字，号码的总长度:5-10位
        String regex2 = "0\\d{2,3}-?[1-9]\\d{4,9}";
        System.out.println("020-2324242".matches(regex2));
        System.out.println("02122442".matches(regex2));
        System.out.println("027-42424".matches(regex2));
        System.out.println("0712-3242434".matches(regex2));
​
        //邮箱号码
        //[email protected] [email protected] [email protected] [email protected]
        //思路:
        //在书写邮箱号码正则的时候需要把正确的数据分为三部分
        //第一部分:@的左边 \\w+
        //      任意的字母数字下划线，至少出现一次就可以了
        //第二部分:@ 只能出现一次
        //第三部分:
        //      3.1         .的左边[\\w&&[^_]]{2,6}
        //                  任意的字母加数字，总共出现2-6次(此时不能出现下划线)
        //      3.2         . \\.
        //      3.3         大写字母，小写字母都可以，只能出现2-3次[a-zA-Z]{2,3}
        //      我们可以把3.2和3.3看成一组，这一组可以出现1次或者两次
        String regex3 = "\\w+@[\\w&&[^_]]{2,6}(\\.[a-zA-Z]{2,3}){1,2}";
        System.out.println("[email protected]".matches(regex3));
        System.out.println("[email protected]".matches(regex3));
        System.out.println("[email protected]".matches(regex3));
        System.out.println("[email protected]".matches(regex3));
​
​
        //24小时的正则表达式
        String regex4 = "([01]\\d|2[0-3]):[0-5]\\d:[0-5]\\d";
        System.out.println("23:11:11".matches(regex4));
​
        String regex5 = "([01]\\d 2[0-3])(:[0-5]\\d){2}";
        System.out.println("23:11:11".matches(regex5));
    }
}
​

1.7 正規表現の演習 2

要件 ユーザー名が要件を満たしているかどうかを確認するための正規表現を記述してください。条件：英大文字、小文字、数字、アンダースコアの合計4～16桁 ID番号が条件を満たしているかを確認するための正規表現を記述してください。単純な要件: 18 桁、最初の 17 桁は任意の数字、最後の 1 桁は数字、大文字でも小文字でも可 x 複雑な要件: ID カード番号の形式に従って厳密に要求されます。

ID番号： 41080119930228457x 510801197609022309 15040119810705387X 130133197204039024 430102197606046442

コード例:

public class RegexDemo5 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
            正则表达式练习:
            需求
            请编写正则表达式验证用户名是否满足要求。要求:大小写字母，数字，下划线一共4-16位
            请编写正则表达式验证身份证号码是否满足要求。
            简单要求:
                18位，前17位任意数字，最后一位可以是数字可以是大写或小写的x
            复杂要求:
                按照身份证号码的格式严格要求。
​
            身份证号码:
            41080119930228457x
            510801197609022309
            15040119810705387X
            130133197204039024 I
            430102197606046442
        */
​
        //用户名要求:大小写字母，数字，下划线一共4-16位
        String regex1 = "\\w{4,16}";
        System.out.println("zhangsan".matches(regex1));
        System.out.println("lisi".matches(regex1));
        System.out.println("wangwu".matches(regex1));
        System.out.println("$123".matches(regex1));
​
​
        //身份证号码的简单校验:
        //18位，前17位任意数字，最后一位可以是数字可以是大写或小写的x
        String regex2 = "[1-9]\\d{16}(\\d|x|x)";
        String regex3 = "[1-9]\\d{16}[\\dXx]";
        String regex5 = "[1-9]\\d{16}(\\d(?i)x)";
​
        System.out.println("41080119930228457x".matches(regex3));
        System.out.println("510801197609022309".matches(regex3));
        System.out.println("15040119810705387X".matches(regex3));
        System.out.println("130133197204039024".matches(regex3));
        System.out.println("430102197606046442".matches(regex3));
​
​
        //忽略大小写的书写方式
        //在匹配的时候忽略abc的大小写
        String regex4 = "a((?i)b)c";
        System.out.println("------------------------------");
        System.out.println("abc".matches(regex4));//true
        System.out.println("ABC".matches(regex4));//false
        System.out.println("aBc".matches(regex4));//true
​
​
        //身份证号码的严格校验
        //编写正则的小心得:
        //第一步:按照正确的数据进行拆分
        //第二步:找每一部分的规律，并编写正则表达式
        //第三步:把每一部分的正则拼接在一起，就是最终的结果
        //书写的时候:从左到右去书写。
​
        //410801 1993 02 28 457x
        //前面6位:省份，市区，派出所等信息，第一位不能是0，后面5位是任意数字       [1-9]\\d{5}
        //年的前半段: 18 19 20                                                (18|19|20)
        //年的后半段: 任意数字出现两次                                           \\d{2}
        //月份: 01~ 09 10 11 12                                               (@[1-9]|1[0-2])
        //日期: 01~09 10~19 20~29 30 31                                       (0[1-9]|[12]\\d|3[01])
        //后面四位: 任意数字出现3次 最后一位可以是数字也可以是大写x或者小写x        \\d{3}[\\dXx]
        String regex6 = "[1-9]\\d{5}(18|19|20)\\d{2}(@[1-9]|1[0-2])(@[1-9]|[12]\\d|3[01])\\d{3}[\\dxXx]";
​
        System.out.println("41080119930228457x".matches(regex6));
        System.out.println("510801197609022309".matches(regex6));
        System.out.println("15040119810705387X".matches(regex6));
        System.out.println("130133197204039024".matches(regex6));
        System.out.println("430102197606046442".matches(regex6));
​
​
    }
}