파이썬
전체 PCRE를 구현하는 것이 너무 많기 때문에 필수 서브 세트 만 구현했습니다.
지원합니다 |.\.\w\W\s+*()
. 입력 정규식이 정확해야합니다.
예 :
$ python regexp.py
^\s*(\w+)$
hello
Matches: hello
Group 1 hello
$ python regexp.py
(a*)+
infinite loop
$ python regexp.py
(\w+)@(\w+)(\.com|\.net)
sam@test.net
Matches: sam@test.net
Group 1 sam
Group 2 test
Group 3 .net
작동 방식 :
자세한 이론 은 Automata 이론, 언어 및 계산 소개를 읽으십시오 .
아이디어는 원래 정규 표현식을 NFA (Non-determinist finite automata)로 변환하는 것입니다. 실제로 PCRE 정규식은 푸시-다운 오토마타가 필요한 컨텍스트 프리 문법이지만, PCRE의 하위 집합으로 제한됩니다.
유한 오토마타는 노드가 상태이고 에지가 전환이며 각 전환에 일치하는 입력이있는 직접 그래프입니다. 처음에는 사전 정의 된 시작 노드에서 시작합니다. 전환 중 하나와 일치하는 입력을받을 때마다 해당 전환을 새로운 상태로 가져갑니다. 터미널 노드에 도달하면이를 자동 입력 허용 입력이라고합니다. 우리의 경우 입력은 true를 반환하는 매칭 함수입니다.
때로는 같은 상태에서 취할 수있는 더 많은 일치하는 전환이 있기 때문에 비 결정적 오토마타라고합니다. 구현에서 동일한 상태로의 모든 전환은 동일한 것과 일치해야하므로 일치하는 함수를 대상 상태 ( states[dest][0]
) 와 함께 저장했습니다 .
빌딩 블록을 사용하여 정규 표현식을 유한 오토마타로 변환합니다. 빌딩 블록에는 시작 노드 ( first
)와 끝 노드 ( last
)가 있으며 텍스트의 항목과 일치합니다 (빈 문자열 가능).
가장 간단한 예는 다음과 같습니다.
- 아무것도 일치하지 않음 :
True
( first == last
)
- 문자와 일치 :
c == txt[pos]
( first == last
)
- 일치하는 문자열 끝 : pos == len (txt)
(
first == last`)
또한 다음 토큰과 일치하는 텍스트의 새로운 위치가 필요합니다.
더 복잡한 예는 다음과 같습니다 (대문자는 블록을 나타냄).
일치하는 B + :
- 노드 만들기 : u, v (아무것도 일치하지 않음)
- 전환 만들기 : u-> B.first, B.last-> v, v-> u
- 노드 v에 도착하면 이미 B와 일치합니다. 그런 다음 두 가지 옵션이 있습니다.
일치하는 A | B | C :
- 노드 만들기 : u, v (아무것도 일치하지 않음)
- 전환 만들기 : u-> A.first, u-> C.first, u-> C.first,
- 전환 만들기 : A-> 마지막-> v, B-> 마지막-> v, C-> 마지막-> v,
- 당신은 어떤 블록 으로든 갈 수 있습니다
모든 정규 표현식 연산자는 다음과 같이 변환 될 수 있습니다. 시도해보십시오 *
.
마지막 부분은 매우 간단한 문법이 필요한 정규 표현식을 구문 분석하는 것입니다.
or: seq ('|' seq)*
seq: empty
seq: atom seq
seq: paran seq
paran: '(' or ')'
희망적으로 간단한 문법을 구현하는 것이 NFA를 만드는 것보다 훨씬 쉽습니다.
NFA가 있으면 터미널 노드에 도달 할 때까지 역 추적해야합니다.
소스 코드 (또는 here ) :
from functools import *
WORDCHAR = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ01234567890_'
def match_nothing(txt, pos):
return True, pos
def match_character(c, txt, pos):
return pos < len(txt) and txt[pos] == c, pos + 1
def match_space(txt, pos):
return pos < len(txt) and txt[pos].isspace(), pos + 1
def match_word(txt, pos):
return pos < len(txt) and txt[pos] in WORDCHAR, pos + 1
def match_nonword(txt, pos):
return pos < len(txt) and txt[pos] not in WORDCHAR, pos + 1
def match_dot(txt, pos):
return pos < len(txt), pos + 1
def match_start(txt, pos):
return pos == 0, pos
def match_end(txt, pos):
return pos == len(txt), pos
def create_state(states, match=None, last=None, next=None, name=None):
if next is None: next = []
if match is None: match = match_nothing
state = len(states)
states[state] = (match, next, name)
if last is not None:
states[last][1].append(state)
return state
def compile_or(states, last, regexp, pos):
mfirst = create_state(states, last=last, name='or_first')
mlast = create_state(states, name='or_last')
while True:
pos, first, last = compile_seq(states, mfirst, regexp, pos)
states[last][1].append(mlast)
if pos != len(regexp) and regexp[pos] == '|':
pos += 1
else:
assert pos == len(regexp) or regexp[pos] == ')'
break
return pos, mfirst, mlast
def compile_paren(states, last, regexp, pos):
states.setdefault(-2, []) # stores indexes
states.setdefault(-1, []) # stores text
group = len(states[-1])
states[-2].append(None)
states[-1].append(None)
def match_pfirst(txt, pos):
states[-2][group] = pos
return True, pos
def match_plast(txt, pos):
old = states[-2][group]
states[-1][group] = txt[old:pos]
return True, pos
mfirst = create_state(states, match=match_pfirst, last=last, name='paren_first')
mlast = create_state(states, match=match_plast, name='paren_last')
pos, first, last = compile_or(states, mfirst, regexp, pos)
assert regexp[pos] == ')'
states[last][1].append(mlast)
return pos + 1, mfirst, mlast
def compile_seq(states, last, regexp, pos):
first = create_state(states, last=last, name='seq')
last = first
while pos < len(regexp):
p = regexp[pos]
if p == '\\':
pos += 1
p += regexp[pos]
if p in '|)':
break
elif p == '(':
pos, first, last = compile_paren(states, last, regexp, pos + 1)
elif p in '+*':
# first -> u ->...-> last -> v -> t
# v -> first (matches at least once)
# first -> t (skip on *)
# u becomes new first
# first is inserted before u
u = create_state(states)
v = create_state(states, next=[first])
t = create_state(states, last=v)
states[last][1].append(v)
states[u] = states[first]
states[first] = (match_nothing, [[u], [u, t]][p == '*'])
last = t
pos += 1
else: # simple states
if p == '^':
state = create_state(states, match=match_start, last=last, name='begin')
elif p == '$':
state = create_state(states, match=match_end, last=last, name='end')
elif p == '.':
state = create_state(states, match=match_dot, last=last, name='dot')
elif p == '\\.':
state = create_state(states, match=partial(match_character, '.'), last=last, name='dot')
elif p == '\\s':
state = create_state(states, match=match_space, last=last, name='space')
elif p == '\\w':
state = create_state(states, match=match_word, last=last, name='word')
elif p == '\\W':
state = create_state(states, match=match_nonword, last=last, name='nonword')
elif p.isalnum() or p in '_@':
state = create_state(states, match=partial(match_character, p), last=last, name='char_' + p)
else:
assert False
first, last = state, state
pos += 1
return pos, first, last
def compile(regexp):
states = {}
pos, first, last = compile_or(states, create_state(states, name='root'), regexp, 0)
assert pos == len(regexp)
return states, last
def backtrack(states, last, string, start=None):
if start is None:
for i in range(len(string)):
if backtrack(states, last, string, i):
return True
return False
stack = [[0, 0, start]] # state, pos in next, pos in text
while stack:
state = stack[-1][0]
pos = stack[-1][2]
#print 'in state', state, states[state]
if state == last:
print 'Matches: ', string[start:pos]
for i in xrange(len(states[-1])):
print 'Group', i + 1, states[-1][i]
return True
while stack[-1][1] < len(states[state][1]):
nstate = states[state][1][stack[-1][1]]
stack[-1][1] += 1
ok, npos = states[nstate][0](string, pos)
if ok:
stack.append([nstate, 0, npos])
break
else:
pass
#print 'not matched', states[nstate][2]
else:
stack.pop()
return False
# regexp = '(\\w+)@(\\w+)(\\.com|\\.net)'
# string = 'sam@test.net'
regexp = raw_input()
string = raw_input()
states, last = compile(regexp)
backtrack(states, last, string)