如何检查正则表达式是否仅匹配数字？

Question

有很多表达式可以匹配数字，例如\d、1[0-9][0-9]、\d{4}、... 但是如何检查表达式是否只匹配数字？

例如，\d 匹配 0 到 9，因此表达式为 true 作为“仅匹配数字”。

另一个例子，1[0-9a-z] 匹配像 10 这样的数字，但也匹配不是数字的 1。所以 false 作为“只匹配数字”。

正如here 所提到的，很难描述“数字”是什么，所以我想将它限制为一个整数。

我的问题并不意味着我想要一个匹配整数的表达式，而是一种反向正则表达式来检查表达式本身。感谢阅读！ :)

Answer 1

如果我正确理解了这个问题，你想检查一下 - 给定一些正则表达式 r - 如果 r 可能匹配任何不是数字的东西。从这个意义上说，空的正则表达式$^（不匹配）将通过测试，因为它不匹配（因此不匹配非数字）。但是，1[0-9][0-9a-z] 与 10s 匹配，后者不是数字，因此测试失败。

这在 Python 的正则表达式工具中是不可能的。您需要一种支持交集 (&)、补码 (~) 和非空性测试的正则表达式语言（例如，通过匹配词的生成）。然后，如果 r 是您的正则表达式，您需要检查是否

`r & ~(0|[1-9][0-9]*)`

非空。

交集和补集的计算成本很高，但有一些正则表达式库支持它们。我知道的一个例子（Java）是BRICS automaton/regex library。

这可以实现如下（假设您遵守 BRICS 正则表达式语法）：

// Checks if `re` might match a non-number, and returns an example; otherwise, null is returned
public String matchesNonNumber(String re) {
  // construct regex like above
  RegExp bricsRe = new RegExp("(" + re + ") & ~(0|[1-9][0-9]*)", RegExp.INTERSECTION | RegExp.COMPLEMENT);
  Automaton a = bricsRe.toAutomaton();
  return a.getShortestExample(true); // returns shortest accepted string, or null if no string is accepted
}

参见RegExp 和Automaton 类的JavaDoc。这不是匹配问题的 python 标记的示例，但您要解决的问题本身也不是特定于语言的。