439. Java 正则表达式 - 字符串字面量与元字符

439. Java 正则表达式 - 字符串字面量与元字符

1. 字符串字面量匹配（String Literals）

正则表达式最基础的功能就是匹配一个固定的字符串。
👉 如果正则表达式是"foo"，输入字符串也是"foo"，匹配就会成功。

🌰 示例

publicstaticvoidmain(String[]args){java.util.Scannerscanner=newjava.util.Scanner(System.in);System.out.println("\n=== 正则表达式交互式测试 ===");System.out.println("提示: 输入 'quit' 退出程序\n");while(true){System.out.print("Enter your regex: ");StringregexInput=scanner.nextLine();if("quit".equalsIgnoreCase(regexInput)){System.out.println("程序已退出");break;}try{PatternuserPattern=Pattern.compile(regexInput);System.out.print("Enter input string to search: ");StringinputString=scanner.nextLine();MatcheruserMatcher=userPattern.matcher(inputString);booleanfound=false;while(userMatcher.find()){found=true;System.out.printf("I found the text \"%s\" starting at index %d and ending at index %d.%n",userMatcher.group(),userMatcher.start(),userMatcher.end());}if(!found){System.out.println("No match found.");}}catch(Exceptione){System.out.println("正则表达式错误: "+e.getMessage());}System.out.println();// 空行分隔}scanner.close();}

Enteryour regex:fooEnterinput stringtosearch:fooIfound the text foo starting at index0and ending at index3.

这里有几个细节：

• 输入"foo"长度是 3，但结果显示：
  • start index = 0
  • end index = 3
• 为什么？因为正则里的索引范围是：
  • 起始索引 inclusive（包含）
  • 结束索引 exclusive（不包含）

👉 用一个图来帮助理解：

String:f o oIndex:0123

• "foo"实际占用的是 0, 1, 2 三个单元格
• 但结束索引指向 3（相当于最后一个字符的“后面”）

🌰 连续匹配的例子

Enteryour regex:fooEnterinput stringtosearch:foofoofooIfound the text foo starting at index0and ending at index3.Ifound the text foo starting at index3and ending at index6.Ifound the text foo starting at index6and ending at index9.

👉 可以看到，下一个匹配的开始位置就是上一个匹配的结束位置。这就是正则引擎的匹配机制。

2. 元字符（Metacharacters）

正则表达式并不仅仅是匹配固定字符串，它有一组特殊字符（metacharacters），能让匹配变得更灵活。

🌰 示例：.（点号）

如果正则表达式是"cat."，输入字符串是"cats"，结果如下：

Enteryour regex:cat.Enterinput stringtosearch:catsIfound the text cats starting at index0and ending at index4.

👉 注意：虽然输入中没有写.，但匹配依然成功。
原因是：.是一个元字符，表示任意单个字符。
所以"cat."可以匹配：

• "cats"
• "cata"
• "cat!"
• "cat?"
  等等。

Java 正则里的元字符列表

<([{\^-=$!|]})?*+.>

这些符号在正则表达式里都有特殊含义。
👉 但注意：像@、#这样的符号永远没有特殊含义，始终是普通字符。

3. 如何匹配“普通的元字符”

有时我们并不想让.当作“任意字符”，而是就想匹配一个真正的点号"."。
👉 这时有两种方式：

1. 用反斜杠\转义

   Patternp=Pattern.compile("cat\\.");Matcherm=p.matcher("This is a cat.");System.out.println(m.find());// true

   • "cat\\."表示匹配字面量字符串 “cat.”
   • 之所以要写两个\\，是因为在 Java 字符串里\也需要转义。

2. 用\Q...\E引用区块

   Patternp=Pattern.compile("\\Qcat.\\E");Matcherm=p.matcher("This is a cat.");System.out.println(m.find());// true

   • \Q开始转义，直到\E结束。
   • 中间的所有字符都会被当作普通字符。
   • 所以"\\Qcat.\\E"等价于"cat\\."。

4. 小结 ✅

• 字符串字面量：正则"foo"匹配输入"foo"
• 索引规则：开始索引包含，结束索引不包含
• 元字符：.表示任意单字符
• 转义方法：
  • 用\\转义（常见方式）
  • 用\Q...\E包裹

🎤QA

• 让学员尝试写出一个能匹配"1+1=2"的正则（需要转义+和=）
• 提问：".*"能匹配什么内容？
• 提问："foo."和"foo\\."有什么区别？