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正则表达式如何处理嵌套结构

2013年03月07日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2467字 ⁄ 字号 评论关闭

1, 正则表达式如何处理嵌套结构

a.       .net处理嵌套结构的方法

举例说明:

问题描述:从before (nope (yes (here) okay) after中匹配得到最大的被”()”包含的文本。即显示红色的部分。

答案:.net"((?>[^()]+|"((?<DEPTH>)|")(?<-DEPTH>))*(?(DEPTH)(?!))")

        分析:

        (1)"(匹配左括号;")匹配右括号;[^()]+匹配非括号字符串

(2)(?>.)固化分组,固化分组的作用在于:一旦括号内的子表达式匹配之后,匹配的内容就固定下来,在接下来的匹配过程中不会改变,除非整个固化分组的括号都被弃用,在外部回溯中重新应用。该处使用固化分组的作用在于提高匹配速度。

(3)DEPTH的使用:DEPTH实际使用了命名捕获的<?>…>,它总是能够匹配成功。正则表达式引擎的回溯堆栈保存了当前匹配成功分组的相关信息,而(?<DEPTH>)跟在"(后,所以它的成功匹配便可以保存"(的个数。跟随在")后的结构(?<-DEPTH>).NET独有的结构,它会在匹配")成功之后去掉最近的”successful DEPTH”标记。如果不存在这样的”successful DEPTH”标记,就会报告失败,整个正则表达式匹配失败:1,每匹配一个"(会把正则表达式保存的当前括号嵌套深度值加12, 每匹配一个")会把正则表达式保存的当前括号嵌套深度值减13, (?(DEPTH)(?!))确保匹配最后的")时,深度为0

2, 如何使用正则表达式处理句法分析树

如何使用正则表达式识别一棵类似如下表示的句法分析树?

(TOP (S (NPB (DT The) (NN question) ) (VP (VBZ remains) (SBAR-A (IN whether) (S-A (NPB (PRP they) ) (VP (MD will) (VP-A (VB be) (ADJP (JJ able) (SG (VP (TO to) (VP-A (VB help) (PUNC. us.) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )

答案:"((?>[^()]+|"([^()"s]+"s(?<DEPTH>)|")"s(?<-DEPTH>))*(?(DEPTH)(?!))")

分析类似。

3, 使用正则表达式处理句法分析树实例

a.       使用正则表达式获取所有的叶结点:    "((?<POS>[^()]+)"s(?<Leaf>[^()]+)")

b.      使用正则表达式获取所有的名词短语NP:

"(NP"s(?>[^()]+|"([^()"s]+"s(?<DEPTH>)|")"s(?<-DEPTH>))*(?(DEPTH)(?!))")

c.       使用正则表达式获取满足如下性质的子树

        i.   该子句的标记为SBAR[^()]*

                   ii.      该子句根节点的第一个儿子为一个词性为IN的词。

                  iii.      该子句的第二个儿子为一个子句:使用S[^()]*识别

                 iv.      该子句没有其他的儿子

(?<Clause>"(S[^() ]*"s(?<INWH>"(IN"s[^()]+")"s)(?<ClauseAfterInWh>"(S[^() ]*"s(?>[^()]+|"([^()"s]+"s(?<DEPTH>)|")"s(?<-DEPTH>))*(?(DEPTH)(?!))")"s)")"s(?#Clause)) 在开发模板引擎时遇到了一个用正则表达式比较难以处理的情况,就是无限级的嵌套结构的匹配。HTML标签就属于这种结构。

    举个具体的例子,下面是我们要匹配的内容:

1
            2
            3
            4
            5
            
<x>
            <x></x>
            <y></y>
            </x>
            <x></x>

    在找到用正则匹配无限层嵌套结构的方法之前,我只能绕弯路来实现对无限层嵌套结构的匹配。

    我只能用正则先把每个独立的标签匹配出来,然后用第一个标签名x做参数,逐一的查找匹配出来的每一个独立标签,看看他是否是第一个x对应的闭合标签。

    这种方式得加上判断嵌套层次的代码,还得匹配和循环很多没有用的数据。

    后来我才了解到.NET提供了一个正则表达式的扩展特性,用来帮助处理无限层嵌套结构的匹配。这种特性是.NET特有的,别的编程语言或者平台不一定会有。

    我们都知道正则的匹配组的概念,它的语法是 (?<组名>)。使用这个正则语法我们可以建立一个匹配组。其实这是一个入栈的过程。

    而.NET对正则的匹配组做了一个特殊的支持 (?<-组名>)。使用这个正则语法我们可以将指定组名的最后匹配结果去除。也就是出栈了。

    一个入栈一个出栈,这一入一出就为我们提供了匹配无限层嵌套的可能 :)

    下面举个例子看看怎么实现无限层嵌套的匹配: regex-test2.png

    从图中我们可以看出正则正确的匹配出了最顶层的三个<x></x>结构,而嵌套在第二个<x></x>结构中的标签被当成了结构的内容。这是怎么做到的呢?

    下面是图中的正则,我加入了注释:

1
            2
            3
            4
            5
            6
            7
            8
            9
            10
            
<x>
            (?>
            <x>(?<n>)           #在匹配到<x>时,将匹配组n入栈
            |
            </x>(?<-n>)        #在匹配到</x>时,将匹配组n出栈
            |
            (?!<x>|</x>).      #匹配除<x>和</x>以外的其他字符
            )*
            (?(n)(?!))              #如果执行到此处还存在匹配组n,则匹配失败,重新匹配
            </x>

    这段正则中还用到了平时比较少使用到的(?!(name)yes|no)语法,这个语法相当于C语言的if语法,用于做条件判断,之用。上面的正则中我们用它来片段是否存在命名组n,如果存在命名组n,说明标记没有对称闭合,用(?!)断言匹配失败,重新匹配。

    在《Mastering Regular Expressions》中似乎有相关章节提到这种无限层嵌套结构的匹配,不过我手头没这本书。我是从这里学习到这种特殊的正则语法的,大家可以参考下

 

 

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