驗證語法-Java-語法-正則表達式

Question

在開始解釋之前，請允許我聲明這不是“請做我的家庭作業”問題。 我將發布我的代碼和假設或猜測，但是由於無法解決此問題，我正在尋求您的幫助，不僅發現此問題很有趣，而且還是學習非常有用的技能的好機會。 該練習是我大學一項家庭作業的一部分，並且截止日期已經結束。 那我為什么要尋求幫助？ 好吧，老師只會提供成績分數，而不會提供有關如何解決練習的實際解釋（這是大學的政策），直到下一年，即明年。 我等不了那么久，我對如何解決這個問題很感興趣。 這是演說摘要：“在某些孤立的島上，他們擁有自己的語言，但是大多數人會犯語法錯誤，因此他們的州長決定要求開發人員發布某些軟件，並遵守他們的語言規則，更正語法”。 這些是規則：

1. 該語言中唯一的字符是從'g'到'p'加上'A'，'F'，'D'，'Q'，'X'的字符。
2. 從“ g”到“ p”的每個字符都是有效的句子。
3. 如果“ s”是有效的句子，那么“ As”也有效。
4. 如果“ s”和“ t”是有效語句，則“ Fst”，“ Dst”，“ Qst”和“ Xst”也是有效語句。
5. 從1到4的規則是確定正確語法的唯一有效規則。

這對我們許多人來說還不夠清楚，因此我們向老師詢問了第3點和第4點，他解釋說-因為's'實際上不是有效的句子，這只是一個例子-他們想表示'A '只能跟1個小寫字母，F，D，Q和X只能跟2個有效的小寫字母。

好吧，對於許多了解正則表達式的人來說，這聽起來並不那么復雜。 實際上，我們沒有教過正則表達式，只有JUnit無關嗎？ 好吧，事實是該練習實際上是JUnit研討會的一部分，是的，我和您一樣驚訝。 那么，為什么我要提起常規表達主題呢？ 好吧，老師評論說，一些學生建議他使用正則表達式可以輕松解決該練習。

我正在使用NetBeans在Java中進行開發，並且我將發布到目前為止的代碼中最重要的部分：

Pattern patronUno = Pattern.compile("[ghijklmnop]");
Pattern patronDos = Pattern.compile("A*[ghijklmnop]|A*");
Pattern patronTres = Pattern.compile("([FDQX]+([ghijklmnop]{2,2}))");
Pattern patronCuatro = Pattern.compile("[A][FDQX]");

public String validar(String sentencia){        
    Matcher coincidenciaUno = patronUno.matcher(sentencia);
    Matcher coincidenciaDos = patronDos.matcher(sentencia);
    Matcher coincidenciaTres = patronTres.matcher(sentencia);
    Matcher coincidenciaCuatro = patronCuatro.matcher(sentencia);

    if(coincidenciaUno.matches() || coincidenciaDos.matches() || 
                coincidenciaTres.matches() || coincidenciaCuatro.matches())
        return "YES";
    else
        return "NO";
}

經老師預先批准，我的第一個測試用例是：

示例輸入示例輸出

• Fg NO
• 西耶是
• AXij是
• Dklm NO

現在，AXij是有效的，因為A對每個人都有效，並且Xij也有效，因此將Xij添加到A就像向其添加一個單字符有效語句。 而我的朋友們，是我無法處理的部分練習； 我無法學習-如果有辦法-如何連接兩個有效句子。 您可以幫我解決那部分需求嗎？

通過發布的代碼，我得到了以下結果：

示例輸入示例輸出

• Fg NO
• 西耶是
• 軸號
• Dklm NO
• AAg是
• AA是的
• 是的
• 放大器編號
• 編號

例如，我無法將AXij視為有效語句。 但是我可以成功地驗證Fx為無效，Xij為有效，Dklm為無效等。

在此先感謝您的幫助。 我發布此郵件的原因是，我一直在通過本網站搜索可以解釋此問題的示例，但其中任何一個對我來說都很清楚。

Answer 1

您所描述的語法非常簡單且完全明確，因此，如果您不想深入使用像antlr或JavaCC這樣的功能強大的解析器生成器，則可以使用像這樣的單個遞歸方法來完成這項工作：

public int consumeSentence(String str, int startOffset) {
  char c = str.charAt(startOffset);
  if(c >= 'g' && c <= 'p') {
    return 1;
  } else if(c == 'A') {
    // A<s>
    return 1 + consumeSentence(str, startOffset + 1);
  } else if(c == 'F' || c == 'D' || c == 'Q' || c == 'X') {
    // F<s><t>
    int s1 = consumeSentence(str, startOffset + 1); // s
    int s2 = consumeSentence(str, startOffset + 1 + s1); // t
    return 1 + s1 + s2;
  } else {
    throw new IllegalArgumentException("illegal sentence");
  }
}

這將嘗試從給定位置開始的字符串中使用內容，直到到達有效句子的末尾為止，並返回所使用的字符數。 要檢查字符串s是否為有效語句，請調用consumeSentence(s, 0)然后查看返回值是否等於原始字符串的長度。 如果返回的值更少，或者引發異常，則原始字符串不是有效的句子。

解析器生成器會為您構建這種邏輯，但是這種情況非常簡單，您可以手動對其進行編碼。

Answer 2

我沒有足夠的理論知識來證明這是上下文無關的語法。 盡管眾所周知的正則表達式風格可以匹配上下文相關的語法，但沒有遞歸（Perl / PCRE）或平衡組（.NET），但正則表達式無法解決上下文無關的簡單問題，例如括號平衡。

順便說一下，這是語法：

S -> 'g' | 'h' | ... | 'p'
S -> 'A'  S
S -> ( 'F' | 'D' | 'Q' | 'X' )  S  S

通常，在這種情況下，最好編寫一個解析器。 但是，對於玩具問題，可以使用正則表達式從最低級別開始進行替換，並將葉子A[gp]或[FDQX][gp]{2}的結構減小為g （表示有效的句子）。

public static boolean checkGrammar(String input) {
    String prev = input;
    while (!(input = input.replaceAll("A[g-p]|[FDQX][g-p]{2}", "g")).equals(prev)) {
        prev = input;
    }

    return input.matches("[g-p]");
}

ideone上的演示

Answer 3

不確定我是否了解所有內容，但這似乎與您的示例相符：

^[A]?((A[g-p])|([FDQX][g-p]{2}))$

演示