使用正则表达式进行数学集验证

Question

我需要验证给定String的用户并验证它是否是有效的Set,可能是包含内部集的集合.例子:

 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开始和结束括号的集合,但我需要它只接受它们是否存在,而不是如果内部集合缺少一个括号.在我当前的实现中,第4个示例被接受为有效集.

我怎么能做到这一点？

Answer 1

下面是一些 Java 伪代码，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以下组成的标记

1. 单个左大括号或右大括号
2. 一个逗号
3. 空白
4. 一个标识符

然后，您扫描令牌，同时跟踪嵌套级别。如果到达末尾时嵌套级别不为零，则输入字符串的大括号不平衡。

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诸如连续两个逗号之类的东西：当你看到逗号时设置一个标志，当你看到标识符（但不是空格）时清除标志。在逗号和右大括号的分支中，您测试标志并发出错误消息，因为此时的逗号无效。等等，无论您需要什么验证。

请注意，我上面的伪代码不是完整的解决方案，只是为了给您提供一般方法。完整的解决方案会更加复杂，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。