本文实例分析了正则中的回溯定义与用法。分享给大家供大家参考,具体如下:
关于“回溯”我也是第一次接触,对它也不算很了解。下面就把我所了解的做为一个心德记录下来,以备查看。
我们所使用的正则表达式的匹配基础大概分为:优先选择最左端(最靠开头)的匹配结果和标准的匹配量词(*、+、?和{m,n})是匹配优先的。
“优先选择最左端的匹配”顾名思义就是从字符串的起始位置开始匹配直到匹配结束这是基础;“标准匹配量词”又分为“非确定型有穷自动机(NFA)”也可以叫做“表达式主导”;另外一种是“确定型有穷自动机(DFA)”也可以叫做“文本主导”。我们目前在JavaScript中所使用的正则表达式为“表达式主导”。表达式主导和文本主导解释起来有些麻烦,先看来一个例子可能会清楚些。
在上面的这个例子中,第一个元素[t],它将会重复尝试,直到目标字符串中找到‘t'为止。之后,就检查紧随其后的字符是否能由[o]匹配,如果能,就检查下面的元素(nite|knight|night)。它的真正含义是“nite”或者“knight”或者“night”。引擎会依次尝试这3种可能。尝试[nite]的过程是先尝试[n],然后[i],然后[t],最后是[e]。如果这种尝试失败,引擎会尝试另一种可能,如此继续下去,直到匹配成功或是报告失败。表达式中的控制权在不同的元素之间转换,所以称为“表达式主导”。
同样是上面的例子“文本主导”在扫描字符串时,会记录当前有效的所有匹配可。当引擎移动到t时,它会在当前处理的匹配可能中添加一个潜在的可能:
接下来扫描的每个字符,都会更新当前的可能匹配序列。继续扫描两个字符以后的情况是:
有效的可能匹配变为两个(knight被淘汰出局)。扫描到g时,就只剩下一个可能匹配了。当h和t匹配完成后,引擎发现匹配已经完成,报告成功。“文本主导”是因为它扫描的字符串中的每个字符都对引擎进行了控制。
如果想要弄明白“表达式主导”是如何工作的,那就要看一下我们今天的主题“回溯(backtracking)”。回溯就像是在走岔路口,当遇到岔路的时候就先在每个路口做一个标记。如果走了死路,就可以照原路返回,直到遇见之前所做过的标记,标记着还未尝试过的道路。如果那条路也走不能,可以继续返回,找到下一个标记,如此重复,直到找到出路,或者直到完成所有没有尝试过的路。
在许多情况下,正则引擎必须在两个(或更多)选项中做出选择。当遇到/……x?……/时,引擎必须是否尝试匹配X。对于/……X+……/的情况,毫无疑问,X至少尝试匹配一次——因为加号要求必须匹配至少一次。第一个X匹配之后,此要求已经满足,需要决定是否尝试下一个X。如果决定进行,还要决定是否匹配第三个X,第四个X,如此继续。每次选择,其实就是做一个标记,用于提示此处还有另一个可能的选择,保留起来以备用。在回溯的过程中要考虑两个要点:哪个分支应当首先选择?回溯的时候使用的是哪个(或者是哪些个)之前保存的分支?
第一个问题是按下面这条重要原则来选择的:
第二个问题是按以下这条原则:
我们先来看几个在道路中做标记的例子: 1、未进行回溯的匹配 用[ab?c]来匹配“abc”。[a]匹配之后,匹配的当前状态如下:
现在轮到[b?]了,正则引擎需要决定:是需要尝试[b]呢,还是跳过?因为[?]是匹配优先的,它会尝试匹配。但是,为了确保在这个尝试最终失败之后能够恢复,引擎会把:
添加到备用状态序列中。也就是说,稍后引擎可能从下面的位置继续匹配:从正则表达式中的[b?]之后,字符串的c之前(也就是说当前的位置)匹配。这实际上就是跳过[b]的匹配,而问题容许这样做。引擎做好标记后,就会继续向前检查[b]。在示例中,它能够匹配,所以新的当前状态变为:
最终的[c]也能成功匹配,所以整个匹配完成。备用状态不再需要了,所以不再保存它们。
2、进行了回溯的匹配
下面要匹配的文本是“ac”,在尝试[b]之前,一切都与之前的过程相同。显然,这次[b]无法匹配。也就是说,对[……?]进行尝试的路走不通了。因为有一个备用状态,这个“局部匹配失败”产工会导致整体匹配失败。引擎会进行回溯,也就是说,把“当前状态”切换为最近保存的状态。
3、不成功的匹配
现在要匹配的文本是“abx”。在尝试[b]以前,因为存在问号,保存了这个备用状态:
例子1: 提取字符串 提取 da12bka3434bdca4343bdca234bm 提取包含在字符a和b之间的数字,但是这个a之前的字符不能是c,b后面的字符必须是d才能提取。
例如这里就只有3434这个数字满足要求。那么我们怎么提取呢?
首先我们写出提取这个字符串的表达式: (?
Java代码片段如下:
例子2: 将一些多位的小数截短到三位小数:\d+\.\d\d[1-9]?\d+
在这种条件下 6.625 能进行匹配,这样做没有必要,因为它本身就是三位小数。最后一个“5”本来是给 [1-9] 匹配的,但是后面还有一个 \d+ 所以,[1-9] 由于是“?”可以不匹配所以只能放弃当前的匹配,将这个“5”送给 \d+ 去匹配,如果改为:
的侵占形式,在“5”匹配到 [1-9] 时,由于是侵占式的,所以不会进行回溯,后面的 \d+ 就匹配不到任东西了,所以导致 6.625 匹配失败。
这种情况,在替换时就有效了,比如把数字截短到小数点后三位,如果正好是三位小数的,就可以不用替换了,可以提高效率,侵占量词基本上就是用来提高匹配效率的。
把 \d+\.\d\d[1-9]?+\d+ 改为 \d+\.\d\d(?>[1-9]?)\d+ 这样是一样的。
PS:这里再为大家提供2款非常方便的正则表达式工具供大家参考使用:
更多关于JavaScript相关内容感兴趣的读者可查看本站专题:《》、《》、《》、《》、《》、《》、《》及《》
希望本文所述对大家JavaScript程序设计有所帮助。
原文链接:https://www.f2er.com/js/43089.html