在 Java 中使用正規表示式過濾列表
一、簡介
在本教程中，我們將學習如何透過過濾與正規表示式 (regex) 相符的元素，從 Java 中的現有清單建立新清單。我們還將了解在 Java 中使用正規表示式過濾清單的各種方法。
2. 正規表示式概述
正規表示式是用於匹配字串中特定字元序列的模式。它們是令人難以置信的多功能工具，使我們能夠過濾、操作、替換和驗證文字。
Java 透過java.util.regex套件提供了一組豐富的正規表示式功能。
2.1.常見特殊字符
我們使用一組特殊字元來建立匹配文字的模式。透過將這些字元組合為字串，我們建立正規表示式：
“.” ：匹配任何字元（換行符除外）“*” ：符合與前一個字元相同的字元的所有出現（零次或多次），即在“*”之前“+” ：匹配與前一個字符相同的所有出現（一個或多個）的字符，即“+”之前的字符“?” ：匹配零次或一次出現的前一個字符“^” ：匹配字串的開頭“$” ：匹配字串的結尾“[]” ：匹配方括號之間出現的任一個字符，例如， “[abc]”匹配“a” 、 “b”或“c”“|” ：或運算，例如“a|b”即“a”或“b”“()” ：用於分組
2.2.常見的正規表示式速記符號
為了引入轉義特殊字元結構，Java 中使用了反斜線“\” 。因此，我們使用兩個反斜杠，以便正確解釋一個反斜杠。
以下是常用模式的簡寫符號：
\\d ：匹配數字 ([0-9])\\w ：符合單字字元 ([a-zA-Z_0-9])\\s ：符合空白字元（空格、製表符、換行符）\\D ：符合任何非數字字符\\W ：符合任何非單字字符\\S ：符合任何非空白字符
3. 使用正規表示式在 Java 中過濾清單的不同方法
字串形式的正規表示式在內部編譯為確定性有限自動機 (DFA) 或非確定性有限自動機 (NFA)。匹配器使用該狀態機來遍歷並匹配輸入字串。
3.1.將 Stream API 與模式和謂詞結合使用
Java Stream API 提供了一種便捷的方法來過濾列表，我們可以將其與Pattern.compile()類別結合起來應用正規表示式過濾：
List<String> filterUsingPatternAndPredicate() {
List<String> fruits = List.of("apple", "banana", "cherry", "apricot", "avocado");
Pattern pattern = Pattern.compile("^a.*");
return fruits.stream()
.filter(pattern.asPredicate()).toList();
}過濾器選擇以“a”開頭的字串，返回輸出： [apple, apricot, avocado] 。
3.2.使用String.matches()方法
讓我們使用String.matches()方法，它匹配整個字串並傳回true ，否則傳回false ：
List<String> filterUsingStringMatches() {
List<String> list = List.of("123", "abc", "456def", "789", "xyz");
return list.stream()
.filter(str -> str.matches("\\d+")).toList();
}它會建立一個包含一位或多位數字的新清單。上述代碼的結果清單將是： [123, 789] 。
3.3.將Pattern.compile()與迴圈結合使用
如果我們不想使用 Stream API（即 JDK 版本 <8），我們可以使用循環和Pattern.matcher()方法：
List<String> filterUsingPatternCompile() {
List<String> numbers = List.of("one", "two", "three", "four", "five");
List<String> startWithTList = new ArrayList<>();
Pattern pattern = Pattern.compile("^t.*");
for (String item : numbers) {
Matcher matcher = pattern.matcher(item);
if (matcher.matches()) {
startWithTList.add(item);
}
}
return startWithTList;
}上面的程式碼會建立一個新列表，其中包含以“t”開頭的字串。預期結果將是： [two, three] 。
3.4.使用Collectors.partitioningBy()進行條件分組
我們也可以使用 Stream API，透過Pattern.compile()方法來過濾元素並有條件地建立兩個清單：
Map<Boolean, List<String>> filterUsingCollectorsPartitioningBy() {
List<String> fruits = List.of("apple", "banana", "apricot", "berry");
Pattern pattern = Pattern.compile("^a.*");
return fruits.stream()
.collect(Collectors.partitioningBy(pattern.asPredicate()));
}這段程式碼再次過濾了以“a”開頭的元素，預期結果是：Matches(key=true): [apple, apricot]Non-Matches(key=false): [banana, berry]
4. 結論
在本文中，我們了解了使用正規表示式過濾清單的幾種技術。在我們看到的幾個選項中，使用 Stream API 因其可讀性和簡潔的語法而脫穎而出。
此外，將其與Pattern和Predicate結合被證明是非常有效率的，特別是在處理較大的資料集時。這是因為該Pattern僅編譯一次，然後重複使用，從而節省了處理時間。
此外，Stream API 的效能非常好，使我們能夠無縫連結多個操作。當然，根據您情況的具體要求，可以採用其他方法，但 Stream API 往往會在清晰度和效能之間取得完美的平衡。
與往常一樣，本文的源代碼可在 GitHub 上取得。