检查字符串是不是处于正确的模式并区分它们

Posted 2023-04-13

【中文标题】检查字符串是不是处于正确的模式并区分它们

【英文标题】：Check if strings are in a correct pattern and distinguish them检查字符串是否处于正确的模式并区分它们

【发布时间】：2019-09-22 07:33:42

【问题描述】：

我正在为家庭作业制作一个 win 应用程序，它从文本文件中加载二次或线性方程。我有两种格式：ax^2 + bx + c = 0 或 ax + b = 0

我的问题是我需要区分它是二次的还是线性的，并检查它们的格式是否正确，但我对字符串模式有疑问，想出了这样的东西，但它不起作用

string pattern = @"?([+-]?([0-9]*[.])?[0-9]+\w1[^2])([+-][0-9]*[.])?[0-9]+\w1)([0-9]*[.])?[0-9]+ \=[0]);

因为我不太了解正则表达式，所以我想问你是否可以帮助我使用字符串模式，它可以选择匹配格式的第一部分（+-，浮点数，char^2）然后第二部分（+ -, 浮点数, char) 和最后一部分 (+-, 浮点数, = 0)

【问题讨论】：

理解正则表达式可能是一个挑战。特别是对于像我这样不经常使用它以精通它的人。我总是使用这个页面来帮助我构建和测试我的 RegEx 表达式：Online RegEx。

@Thefourthbird 是的，最后我使用了 dotNET 的解决方案，但由于在答案中表示感谢而犯了错误，因此他们将其删除。但是这里的所有答案都很棒，对我理解这个问题有很大帮助

【参考方案1】：

以下几行的内容将为您检测二次方程。它不是 100% 故障安全的，但在大多数情况下应该可以工作：

[+-]?\d*(\.\d+)?(?<var>\w)\^2\s*[+-]\s*\d*(\.\d+)?(?P=var)\s*[+-]\s*\d*(\.\d+)?

将接受ax^2 + bx + c形式的东西，其中a、b和c是浮点数。

为了使其更具可读性，可以这样拆分：

var F = $"\d*(\.\d+)?";  //a floating number
var S = $"\s*[+-]\s*";   //+/- sign with leading/trailing space(s)
var Quad = "[+-]?" + F + $"(?<var>\w)\^2" + S + F + $"(?P=var)" + S + F
var Lin = F + $"\w" + S + F + $"\s*=\s*0"

【参考方案2】：

试试这个模式。它可能无法捕捉到奇怪的情况。

([+-]*(\d+x)\^2\s*[+-]\s*)*(\d+x\s*[+-]\s*\d+\s*)=\s*\d+

分解：

([+-](\d+x)\^2\s[+-]\s*)* - 第一个捕获组：可选二次 [+-]* - 正/负符号 (*) 使其可选 (\d+x) - \d+ 是一个或多个数字（数字），x 是“x”字符。您可以将其替换为任何字符或 [a-zA-Z]1 替换任何一个字母 \^2 - "^2" 的字面量（需要转义 "^" 字符） \s* - 可选空格符 [+-] - + 或 - \s* - 可选空格字符 * - 使组可选，因此如果它不存在也不会失败 (\d+x\s*[+-]\s*\d+\s*) - 第二个捕获组：线性片段（必需 - 可以在末尾添加 * 以使其可选） \d+x - 后跟“x”的任意数字（与第一组相同） \s* - 可选空格 [+-] - + 或 - \s* - 可选空格 \d+ - 等式的最后一部分（例如：+ 5）（必需 - 可以用括号括起来并在末尾添加 * 以使其成为可选） \s* - 可选空格 =\s*\d+ = - 等号 \s* - 可选空格 \d+ - 等号后的任意数字

** 注意：这不允许小数或除 x 之外的变量的任何字母。目前，只有等式的开始部分是可选的，但并非总是如此。

希望这会有所帮助。

【讨论】：

您将变量名称硬编码到正则表达式中。查看 OP 的正则表达式，他似乎期望那里有任意变量名。

@dotNET 你没看错。如果他是期望的任意变量名，我建议使用[a-zA-Z]1。在他的示例和大多数数学课程中，x 是通用变量名，所以我只是坚持使用它作为我的正则表达式模式。不过我知道你来自哪里。

这不仅仅是允许任意变量名。问题是二次方程要求您在x^2 和x 术语中使用相同的变量。您必须使用反向引用来确保这一点。例如，请参阅其他两个答案。

【参考方案3】：

这部分表达式[^2] 是一个否定字符类，它匹配除2 之外的任何字符

如果你想在字符类之外匹配它，你必须将它转义\^，否则它的含义将是断言字符串开头的锚。

使用\w 匹配单词字符，也可以匹配数字和下划线。如果要匹配 a-z，可以将其添加到字符类中。请注意，您可以省略1。

您可以在第一部分使用可选组 (?:)?：

(?:[+-]?\d+(?:\.\d+)?[a-z]\^2 [+-] )?\d+(?:\.\d+)?[a-z] [+-] \d+(?:\.\d+)? = 0

这将匹配：

(?:非捕获组 [+-]? 可选 + 或 - \d+(?:\.\d+)?匹配 1+ 位数字和可选的小数部分 [a-z]\^2 [+-] 匹配 char a-z，然后 ^2 空格可选 + 或 - 和空格 )?关闭非捕获组并使其可选 \d+(?:\.\d+)?[a-z] [+-] 匹配 1+ 位数字和可选的小数部分、字符 a-z、空格、可选的 + 或 - 和空格 \d+(?:\.\d+)? = 0 匹配 1+ 个数字和可选的小数部分，空格 = 空格 0

例如

String pattern = @"(?:[+-]?\d+(?:\.\d+)?[a-z]\^2 [+-] )?\d+(?:\.\d+)?[a-z] [+-] \d+(?:\.\d+)? = 0";

Regex demo | C# demo

根据dotNET 的评论，如果变量应该相同，您可以使用带有反向引用\1 的捕获组。要匹配这两种格式，您可以使用交替和锚点来断言字符串的开头和结尾。

Regex demo

【讨论】：

二次方程要求您在 ax^2 和 bx 项中具有相同的变量。使用[a-z] 类并不能确保这一点。

@dotNET 这很有道理，谢谢。我可能错了，但我认为您的模式与 OP 的第二种格式不匹配。

...您的模式与 OP 的第二种格式不匹配。我很想解决这个问题，但看不到您在说哪种模式。据我所知，ax + b 应该可以很好地与 Lin 模式配合使用。

@dotNET 对于第二个模式，我的意思确实是一个，但是当我测试它时，没有匹配到demo

啊，我只匹配ax + b，缺少= 0 部分。现在修好了。并感谢您指出。