给定一个正则表达式，是否可以通过编程方式找到与该表达式匹配的字符串？如果是这样，请提及一个算法，假设存在一个字符串。
额外问题：如果可以，请给出该算法的性能/复杂性。
PS：注意我不是在问这个：Programmatically derive a regular expression from a string。我更有可能是在问储备问题。
【问题讨论】：
标签： regex string algorithm performance time-complexity
在字符串中找到符合该条件的给定表达式，为此我尝试了以下算法。
i) Create the array for all strings available in given source.
ii) Create a function with parameters for array, expression and initial index count.
iii) Call function recursively and increase the index with every move, until we match string has not found.
iv) Return/break the function if String with desired expression is found.
下面是相同的java代码：
public class ExpressionAlgo {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
String data = "A quantifier defines how often an element can occur. The symbols ?, *, + and {} define the quantity of the regular expressions";
regCheck(data.split(" "), "sym", 0);
}
public static void regCheck(String[] ar, String expresion, int i) {
if(ar[i].contains(expresion)){
System.out.println(ar[i]);
return;
}
if(i<ar.length-1){
i=i+1;
regCheck(ar, expresion, i);
}
}
}
据我计算，这段代码的复杂度是 N^3，因为我使用了 split、contains 方法并递归调用 regCheck 方法。
【讨论】：
假设您这样定义正则表达式：
R :=
<literal string>
(RR) -- concatenation
(R*) -- kleene star
(R|R) -- choice
然后你可以定义一个递归函数S(r)，它会找到一个匹配的字符串：
S(<literal string>) = <literal string>
S(rs) = S(r) + S(s)
S(r*) = ""
S(r|s) = S(r)
例如：S(a*(b|c)) = S(a*) + S(b|c) = "" + S(b) = "" + "b" = "b"。
如果您有更复杂的正则表达式概念，您可以根据基本原语重写它，然后应用上述内容。例如，R+ = RR* 和 [abc] = (a|b|c)。
请注意，如果您有一个已解析的正则表达式（因此您知道它的语法树），那么上述算法在正则表达式的大小上最多需要线性时间（假设您小心地执行字符串连接有效）。
【讨论】：
Generex 是一个用于从正则表达式生成字符串的 Java 库。
查看：https://github.com/mifmif/Generex
这是演示库使用的示例 Java 代码：
Generex generex = new Generex("[0-3]([a-c]|[e-g]{1,2})");
// Generate random String
String randomStr = generex.random();
System.out.println(randomStr);// a random value from the previous String list
// generate the second String in lexicographical order that match the given Regex.
String secondString = generex.getMatchedString(2);
System.out.println(secondString);// it print '0b'
// Generate all String that matches the given Regex.
List<String> matchedStrs = generex.getAllMatchedStrings();
// Using Generex iterator
Iterator iterator = generex.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.print(iterator.next() + " ");
}
// it prints:
// 0a 0b 0c 0e 0ee 0ef 0eg 0f 0fe 0ff 0fg 0g 0ge 0gf 0gg
// 1a 1b 1c 1e 1ee 1ef 1eg 1f 1fe 1ff 1fg 1g 1ge 1gf 1gg
// 2a 2b 2c 2e 2ee 2ef 2eg 2f 2fe 2ff 2fg 2g 2ge 2gf 2gg
// 3a 3b 3c 3e 3ee 3ef 3eg 3f 3fe 3ff 3fg 3g 3ge 3gf 3gg
另一个：https://code.google.com/archive/p/xeger/
这是演示库使用的示例 Java 代码：
String regex = "[ab]{4,6}c";
Xeger generator = new Xeger(regex);
String result = generator.generate();
assert result.matches(regex);
【讨论】：