字符串类中replaceall()函数的内部工作,java

ars1skjm  于 2021-07-04  发布在  Java
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我访问过多个网站,只是为了了解string类中使用的任何regex函数(如split()和replaceall())的内部工作方式。
问题陈述可在以下位置获得:https://www.hackerearth.com/practice/basic-programming/implementation/basics-of-implementation/practice-problems/algorithm/one-string-no-trouble-37037871/
我的代码:

String s = "abaaccasdraaaadsfd";
s = s.replaceAll("(.)\\1{1,}", "$17$1");
String[] s2 = s.split("7");
int len = 0;
for(String a : s2) {
    if(a.length() > len) {
        len = a.length();
    }
}
System.out.println(len);

在线通用代码:

String s = "abaaccasdraaaadsfd";
int count=0;
int max=0;
for(int i=1;i<str.length();i++){
    char ch =str.charAt(i-1);
    char ch1=str.charAt(i);
    if(ch!=ch1){
        count++;
        if(max<count){
            max=count;
        }
    }else{
        count=0;
    }
}
System.out.println(max+1);

我想了解,如果regex在内部操作o(n),其中n是字符串的长度,那么我的代码(使用regex)在时间复杂度方面与一般的在线代码(使用for循环)类似。
提前谢谢。

nhn9ugyo

nhn9ugyo1#

正则表达式对于如此简单的分析来说太复杂了。
有一个叫做thompson/nfa regexp解析器的东西。这样的regexp解析器具有o(n+m)性能,其中n是regexp的长度,m是输入字符串的长度。但是,tnfas不能处理backreference、各种lookahead/lookbacks,并且存在其他问题。一旦开始在regexp中使用这些“tnfa取消资格”特性,实际上就不可能从regexp引擎中挤出o(n+m)性能。这方面的证据相当微不足道。此regexp: /^1?$|^(11+?)\1+$/ 将匹配长度为素数且仅由“1”符号组成的输入字符串。它会使其他事情失败。
这个作业(检查素数)不能在o(n)中完成。因此,任何可以运行上述regexp的regexp解析器都不能是o(n+m),qed。
现在,一个相关的问题是:如果输入regexp只使用基本特性,这样regexp就可以由一个thompson/nfa风格的状态机来处理,那么java是否使用这个特性,而不是使用一个简单的回溯实现?
答案似乎与你的问题无关,因为你在这里使用回溯。但是,如果内存可用,java就不会附带tnfa实现,而是始终使用backtracker。然而,这并没有写入规范中,因此一些未来的版本可以根据输入regexp中使用的特性智能地切换IMElements。当前(从jdk14开始)的实现完全支持java.util.regexp.pattern类的javadoc中解释的整个特性集(其中包括tnfa引擎无法完成的特性,例如回溯),这确实意味着java的regex引擎比thompson/nfa引擎中的某些regex要花费更多数量级的时间。
更多关于汤普森/nfa的信息。
re2j是thompson/nfa的java实现。如果您想要保证线性性能,请使用此选项( O(n+m) )java中的正则表达式。正如数学上所指出的,re2j不支持反向引用和其他一些东西(请参阅站点中的列表),因此它无法运行 (.)\\1{1,} 表达式-这是因为从数学上讲,在 O(n) 时间。

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