Java字符串通配符的实现

概述

在Java编程中，我们经常会遇到需要匹配字符串的情况。通配符是一种强大的工具，可以帮助我们快速、灵活地进行字符串匹配。本文将详细介绍如何在Java中实现字符串通配符。

流程图

为了更好地理解整个实现过程，我们可以使用流程图来展示。下面是实现字符串通配符的基本流程图：

st=>start: 开始
op1=>operation: 获取输入的字符串和通配符表达式
op2=>operation: 判断通配符表达式是否合法
op3=>operation: 将通配符表达式转换为正则表达式
op4=>operation: 使用正则表达式进行字符串匹配
cond1=>condition: 匹配成功？
op5=>operation: 输出匹配结果
e=>end: 结束

st->op1->op2->op3->op4->cond1
cond1(yes)->op5->e
cond1(no)->op5

实现步骤

根据上述流程图，我们可以分为以下几个步骤来实现字符串通配符：

  1. 获取输入的字符串和通配符表达式
  2. 判断通配符表达式是否合法
  3. 将通配符表达式转换为正则表达式
  4. 使用正则表达式进行字符串匹配
  5. 输出匹配结果

下面将逐步介绍每个步骤的具体实现。

获取输入的字符串和通配符表达式

首先，我们需要获取用户输入的字符串和通配符表达式。可以使用Scanner类来实现：

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        System.out.print("请输入字符串: ");
        String str = scanner.nextLine();
        
        System.out.print("请输入通配符表达式: ");
        String pattern = scanner.nextLine();
        
        // 其他代码...
    }
}

判断通配符表达式是否合法

在继续之前，我们需要确保用户输入的通配符表达式是合法的。合法的通配符表达式应该满足以下条件：

  • 不包含非法字符：合法的字符包括字母、数字、星号*和问号?；
  • 星号*不能连续出现：例如**是非法的。

我们可以使用正则表达式来检查通配符表达式是否合法。下面是一个简单的实现：

public static boolean isPatternValid(String pattern) {
    // 非法字符的正则表达式
    String illegalCharPattern = "[^\\w\\*\\?]";
    
    // 连续星号的正则表达式
    String consecutiveStarPattern = "\\*{2,}";
    
    // 检查是否包含非法字符
    if (pattern.matches(illegalCharPattern)) {
        return false;
    }
    
    // 检查是否有连续星号
    if (pattern.matches(consecutiveStarPattern)) {
        return false;
    }
    
    return true;
}

将通配符表达式转换为正则表达式

通配符表达式与正则表达式有一些差别，因此我们需要将通配符表达式转换为合适的正则表达式。下面是一个简单的转换方法：

public static String patternToRegex(String pattern) {
    // 将通配符表达式中的星号转换为正则表达式中的.*
    String regex = pattern.replace("*", ".*");
    
    // 将通配符表达式中的问号转换为正则表达式中的.
    regex = regex.replace("?", ".");
    
    return regex;
}

使用正则表达式进行字符串匹配

有了正则表达式后，我们就可以使用String类提供的matches()方法来进行字符串匹配了：

public static boolean isMatch(String str, String regex) {
    return str.matches(regex);
}

输出匹配结果

最后一步是输出匹配结果。根据匹配结果的布尔值，我们可以输出"匹配成功"或"匹配失败"。