起源
突然研究split()函数是有一定原因的,昨天晚上有个厉害的学长在实验室的群里抛了这样一个问题:
假设存在一个数组 array ={"AB", "12"},还存在一个字符串string = abcAB0123,有一个函数f(String s),
使得 {"abc", "AB", "0", "12", "3"} == f(string)。也就是把string按array中的元素拆分。求解这个·f函数。
ps:string.split("AB|12")的到的结果是{"abc", "0", "3"},不满足条件。
既然string.split()无法实现,那么看一下split()的源码是如何实现的,对其进行改造就可以了。
源码追踪
首先是String.split(String regex),它的实现是这样的:
public String[] split(String regex) {
return split(regex, 0);
}
继续追踪,看一下String.split(String regex, int limit)的内部是如何实现的:
/**
* @param regex
* the delimiting regular expression
* 这里的regex可以是一个正则表达式
* @param limit
* the result threshold, as described above
* 限制切割字符串的段数
* @return the array of strings computed by splitting this string
* around matches of the given regular expression
*
* @throws PatternSyntaxException
* if the regular expression's syntax is invalid
*/
public String[] split(String regex, int limit) {
/* fastpath if the regex is a
(1)one-char String and this character is not one of the
RegEx's meta characters ".$|()[{^?*+\\", or
(2)two-char String and the first char is the backslash and
the second is not the ascii digit or ascii letter.
*/
char ch = 0;
if (((regex.value.length == 1 &&
".$|()[{^?*+\\".indexOf(ch = regex.charAt(0)) == -1) ||
(regex.length() == 2 &&
regex.charAt(0) == '\\' &&
(((ch = regex.charAt(1))-'0')|('9'-ch)) < 0 &&
((ch-'a')|('z'-ch)) < 0 &&
((ch-'A')|('Z'-ch)) < 0)) &&
(ch < Character.MIN_HIGH_SURROGATE ||
ch > Character.MAX_LOW_SURROGATE))
{
int off = 0; //偏移量
int next = 0; //下一次切割的地方
boolean limited = limit > 0; //判断是否有限制,如果limit = 0则表示无限制
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); //盛装切割之后的字符串
while ((next = indexOf(ch, off)) != -1) { //offset之后还有该字符
if (!limited || list.size() < limit - 1) {
list.add(substring(off, next));
off = next + 1;
} else { // last one
//assert (list.size() == limit - 1);
list.add(substring(off, value.length));
off = value.length;
break;
}
}
// If no match was found, return this
if (off == 0)
return new String[]{this};
// Add remaining segment
if (!limited || list.size() < limit)
list.add(substring(off, value.length));
// Construct result
int resultSize = list.size();
if (limit == 0) {
while (resultSize > 0 && list.get(resultSize - 1).length() == 0) {
resultSize--;
}
}
String[] result = new String[resultSize];
return list.subList(0, resultSize).toArray(result);
}
return Pattern.compile(regex).split(this, limit);
}
首先看一下函数第一行的注释:
fastpath if the regex is a
(1)one-char String and this character is not one of the
RegEx's meta characters ".$|()[{^?*+\", or
(2)two-char String and the first char is the backslash and
the second is not the ascii digit or ascii letter.
翻译过来就是:
当regex是一个字符的字符串并且这个字符不是正则表达式中的元字符或者
regex是两个字符的字符串并且第一个字符是'/',第二个字符不是数字或者字母的时候(其实这里也相当于一个字符,使一些转义字符)
本函数的时间复杂度会很低(fastpath)?
那么对应的代码就是:
if (((regex.value.length == 1 &&
".$|()[{^?*+\\".indexOf(ch = regex.charAt(0)) == -1) ||
(regex.length() == 2 &&
regex.charAt(0) == '\\' &&
(((ch = regex.charAt(1))-'0')|('9'-ch)) < 0 &&
((ch-'a')|('z'-ch)) < 0 &&
((ch-'A')|('Z'-ch)) < 0)) &&
(ch < Character.MIN_HIGH_SURROGATE ||
ch > Character.MAX_LOW_SURROGATE))
上面的这个if语句就是是否符合fastpath的条件:
(regex.value.length == 1 && ".$|()[{^?*+\\".indexOf(ch = regex.charAt(0)) == -1)
长度为1并且不是正则表达式中的元字符. $ | ( ) [ { ^ ? * + \(regex.length() == 2 && regex.charAt(0) == '\\' && (((ch = regex.charAt(1))-'0')|('9'-ch)) < 0 && ((ch-'a')|('z'-ch)) < 0 && ((ch-'A')|('Z'-ch)) < 0)
长度为2,第一个字符是'\' 并且第二个字符不是字母或者数字。((ch-'A')|('Z'-ch)) < 0
这个判断是否为字符的方式很nice,很独特!(ch < Character.MIN_HIGH_SURROGATE || ch > Character.MAX_LOW_SURROGATE)
这是一个必要条件,字符必须在范围内
再继续往下看,定义了几个变量,分别是:
int off = 0; //偏移量
int next = 0; //下一次出现目标字符的位置
boolean limited = limit > 0; //是否有限制
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); //盛装切割之后的字符片段
然后就是一个while循环:while ((next = indexOf(ch, off)) != -1)
出现了一个indexOf(int ch, int fromIndex)方法,这个方法的英文解释是这样的:
Returns the index within this string of the first occurrence of the specified character, starting the search at the specified index.
翻译一下就是:返回目标字符在字符串中fromIndex
位置之后第一次 出现的位置,如果没有的话就返回-1。
所以这个while循环就是当剩下的字符串还有目标字符的话,就会继续循环。
接下来的部分就简单多了,根据offset和目标出现的下一个位置使用substring函数对字符串进行切割,并把切割下的部分添加到list中去,如果这是目标的最后一次出现位置或者超出limit的范围,直接把字符串最后的部分添加到list中。注意,每次循环都要调整偏移量,如果不是最后一次循环,令off = next + 1。
循环结束之后,如果off仍然是0,说明没有匹配到,直接返回就好。然后把list转换为字符串数组返回就可以了。
更加深入
你以为就这样结束了?
别忘了,我们上面讨论的只是fastpath情况,也就是用一个字符切割字符串。
Pattern.compile(regex).split(this, limit)
这是另一种情况,请等待我的下回讲解。
PS:那位学长已经解决了这个那个问题,方法是:使用构词器。