Регулярные выражения: повторения паттерна ровно n или m раз

Быстрый ответ

Чтобы найти последовательность символов, которая встречается в тексте строго n или m раз, можно воспользоваться конструкцией (?:(pattern){n})|(?:(pattern){m}) в регулярных выражениях Java. Например, поиск буквы 'a', повторяющейся три или пять раз, выглядит следующим образом:

String regex = "(?:a{3})|(?:a{5})"; // Подходит для "aaa" или "aaaaa", но не для их комбинаций

Особенности квантификации в регулярных выражениях

Квантификаторы в регулярных выражениях определяют частоту вхождения элементов. Вот их основные виды:

• X? означает 0 или 1 вхождение элемента X (X может быть, а может и не быть)
• X* указывает на произвольное число вхождений, включая ноль (X может встречаться и в множественном числе, и вовсе отсутствовать)
• X+ обозначает минимум одно вхождение элемента X (X должен присутствовать как минимум один раз и может повторяться)
• X{n} предполагает ровно n вхождений элемента X (element X должен встречаться строго n раз)

Когда нужно найти последовательность символов ровно n или m раз, составление соответствующих регулярных выражений становится интеллектуальным вызовом.

Искусство формирования сложных шаблонов

Если вам нужно создать шаблон 'X', который будет соответствовать трем или пяти повторениям, следует составить регулярное выражение, учитывающее оба эти значения, и исключающее все остальное.

Эффективность благодаря правильному порядку

В регулярных выражениях поиск происходит слева направо, поэтому расположите наиболее вероятный шаблон в начале. Это способствует ускорению процесса поиска, особенно при работе с большими объемами текста.

Избегаем лишней работы с помощью ленивых квантификаторов

Используйте ленивые квантификаторы или атомарные группы чтобы предотвратить избыточные обратные ссылки, которые замедляют работу программы.

Эффективность от использования неформирующих групп

Если нет необходимости сохранять найденные группы для дальнейшего использования, применяйте неформирующие группы (?: ...), что поможет высвободить ресурсы и ускорит выполнение кода.

Высокая точность за счёт использования опережающих и ретроспективных проверок

Для достижения высокой точности используйте опережающие проверки (?= ... ) и ретроспективные проверки (?<= ... ), которые позволяют добиться строгого соответствия заданным критериям.

Визуализация

Давайте приведём пример с мороженым:

У вас есть выбор между порцией мороженого, в которой **3 шарика** или **5 шариков**. У вас нет вариантов с меньшим или большим количеством шариков!

Возможные варианты порций:
| Обычная | Большая |
|---------|---------|
| 🍦🍦🍦    | 🍦🍦🍦🍦🍦  |

В регулярных выражениях это преобразуется в:

(ice){3}|(cream){5}

3 шарика (ice) ИЛИ 5 шариков (cream) — не подходят варианты с 4 или 6 шариками!

Визуализируем это:

🍦🍦🍦  (ice x3) 🍦🍦🍦🍦🍦 (cream x5)   
Соответствует! Нет... Нет... Соответствует! Нет...

Шаблон должен точно соответствовать заданному количеству шариков и не учитывать другие вариации.

Советы по оптимизации и устранению неисправностей

Для успешного нахождения n или m вхождений в большом тексте необходимо не только настроить регулярные выражения, но и обеспечить их эффективность.

Установка границ

Установите границы начала (^) и конца ($) строки для избежания появления нежелательных соответствий.

Выбор подходящих инструментов для работы с регулярными выражениями

Используйте такие инструменты как regex101.com, чтобы тестировать и отлаживать регулярные выражения. Они мгновенно предоставляют результаты и дают полезные советы.

Терпение и творчество

Не бойтесь экспериментировать с регулярными выражениями. Иногда самые изящные и выразительные решения находятся методом проб и ошибок.

Отдельное замечание: когда m равно 2n

Если m в два раза больше n, или равно другому целому числу, кратному n, используйте следующие шаблоны:

String regexMultiples = "(X{3}){1,2}"; // Соответствует "XXX" или "XXXXXX", но не для "X" или "XXXXXXXX".

Полезные материалы

1. Регулярные выражения в Java – руководство — подробное руководство по регулярным выражениям в Java.
2. Pattern (Java Platform SE 7) — официальная документация по классу Pattern.
3. Java – Регулярные выражения — быстрый курс по регулярным выражениям в Java.
4. Matcher (Java Platform SE 8) — всё, что нужно знать о классе Matcher в Java SE 8.
5. Шпаргалка по регулярным выражениям — неоценимый помощник при работе с регулярными выражениями.