java - 使用正则表达式的数学集验证

Question

我需要验证给定字符串的用户并验证它是一个有效的集合，可能是一个包含内部集合的集合。示例:

 1) {1, 2, 3, 4} = valid
 2) {1, 2, {3, 4}, 5} = valid
 3) 1, 2, 3, 4 = invalid (missing brackets)
 4) {1, 2, {3, 4, 5} = invalid (missing inner bracket)

这是我正在使用的正则表达式(为了便于阅读而分解):

String elementSeparator = "(,\\s)?";
String validElement = "(\\{?[A-Za-z0-9]*\\}?" + elementSeparator + ")*";
String regex = "^\\{" + validElement + "\\}$";

目前它接受带有可选左括号和右括号的集合，但我需要它仅在它们都存在时接受，而不是在内部集合缺少括号的情况下接受。在我当前的实现中，第 4 个示例被接受为有效集。

我怎样才能做到这一点？

Answer 1

下面是一些 Java 伪代码，用于说明如何在不使用任何重量级工具(例如 ANTLR)的情况下解决此问题。基本方法是将输入拆分为由

组成的标记

1. 单个打开或关闭括号
2. 逗号
3. 空格
4. 标识符

然后您扫描标记，在扫描过程中跟踪嵌套级别。如果到达末尾时嵌套级别不为零，则输入字符串的括号不平衡。

Pattern token = Pattern.compile("([{}]|,|[A-Aa-z0-9]+|\s+)");
int nesting = 0
Matcher m = token.matcher(inputString);
while(m.find())
{
    if (m.group(1).equals("{")
        nesting++;
    else if (m.group(1).equals("}")
    {
        nesting--;
        if (nesting < 0)
            error - too many right braces
    }
    else
        ....
}
if (nesting != 0) 
    log("incorrect nesting");

一旦你有了这个框架，你就可以增强它来检测像连续两个逗号这样的东西:当你看到一个逗号时设置一个标志，当你看到一个标识符(但不是空格)时清除标志。在逗号和右括号的分支中，您测试标志并发出错误消息，因为此时的逗号无效。依此类推，无论您需要什么验证。

请注意，我上面的伪代码不是一个完整的解决方案，只是为了给你一个通用的方法。完整的解决方案会涉及更多，因为它必须处理无效字符，从而使词法分析器(将字符串分解为标记的部分)更加复杂。