1. 前言
在研究正则表达式中，遇到了一个需求。通过本文来梳理和记录一下解决方案，并 分享给大家。对于正则表达式而言，一个括号就对应一个分组。现在期望解析正则表达式，获取分组情况：
(((\d{1,4})年)(\d{1,2}))月(\d{1,2})日
比如，上面的正则分组情况如下：简单来说，就是提取所有的匹配括号中内容。
第一组: ((\d{1,4})年)(\d{1,2})
第二组: (\d{1,4})年
第三组: \d{1,4}
第四组: \d{1,2}
第五组: \d{1,2}
2.基于符号分割字符串
首先，通过正则表达式匹配到所有的 ( 和 ) 的左右边界，如下图所示：
通过 split 方法根据上面的正则表达式进行分割，就可以得到如下的列表：
main() {
String src = r'(((\d{1,4})年)(\d{1,2}))月(\d{1,2})日';
RegExp exp = RegExp(r'(?<=\()|(?<=\))|(?=\()|(?=\))');
List<String> parts = src.split(exp);
}
所以现在我们需要做的是如何匹配括号的闭合，并提取出闭合括号中的内容。
3. 括号闭合匹配思路
对闭合性的校验，最常用的当属栈结构 。可能很多朋友只是听闻，并不知道具体的处理逻辑，这里通过图解示意一下：首先场景1为空栈，此时索引为 0 的 ( 准备入栈；然后索引为 1 的 ( 准备入栈，此时栈中有一个元素，而 ( 未能与栈顶匹配，所以入栈，如下场景 3 。
索引为 2 的字符不是 (或) ，所以不作处理；场景5中，索引为 3 的字符为 ) ，此时栈顶是索引为 1 的 ( 。两者是匹配的，故 出栈 ，之后栈中只有一个元素，如场景6：
也就是说索引 1 和 索引 3 配对了，此时我们可以记录这两个索引值，以便后续处理。如下所示：
接下来继续匹配，索引为 4 的字符不是 (或) ，所以不作处理；场景8中，索引为 5 的字符为 ) ，此时栈顶是索引为 0 的 ( 。两者是匹配的，故 出栈 ，之后栈中只有没有元素，如场景9：
这样我们就得到了 0 和 5 索引是括号匹配的区间，也记录下来：
后面同理，根据 ) 字符对比，通过 ( 字符的出入栈情况，我们就可以获取到括号匹配的空间。
4.代码实现
首先，Dart 中的栈结构可以通过 Queue 实现，它是双链表的数据结构，可以支持两端操作，所以既可以当栈，又可以当队列来用。栈结构是先进后出，每次元素都在末尾添加，所以入栈是 addLast 方法，出栈是末尾元素先出战，即 removeLast 方法。
另外，抽象出 Position 概念，记录括号的起止点，其中包含 start 和 end 索引位：
class Position {
final int start;
final int end;
Position({required this.start,required this.end});
String part(List parts)=> parts.sublist(start+1,end).join();
@override
String toString() {
return 'Position{start: $start, end: $end}';
}
}
前面的示意图理解后，逻辑处理非常简单，也就下面的十几行：( 时入栈， ) 是栈非空，栈顶出栈，并收集配对的节点即可。
main() {
String src = r'(((\d{1,4})年)(\d{1,2}))月(\d{1,2})日';
RegExp exp = RegExp(r'(?<=\()|(?<=\))|(?=\()|(?=\))');
List<String> parts = src.split(exp);
final Queue<int> stack = Queue();
List<Position> positionList = [];
for (int i = 0; i < parts.length; i++) {
String target = parts[i];
if (target == "(") {
stack.addLast(i);
}
if (target == ")") {
if (stack.isNotEmpty) {
int matchIndex = stack.removeLast();
// 收集配对的 节点
positionList.add(Position(
start: matchIndex,
end: i,
));
}
}
}
}
通过调试可以看出，收集的 positionList 正是图示中两个配对括号的索引位：
由于正则的分组规则，我们需要通过根据 ( 的索引位排下顺序，如下所示:
positionList.sort((a,b)=>a.start-b.start);
print('===正则表达式:== ${src}=====');
print('===分组情况=====');
positionList.forEach((element) {
print(element.part(parts));
});
这样，给定正则表达式，我们就能分析出分组情况：
5.正则匹配的分组测试
我们可以通过一个小案例测试一下该正则的分组匹配情况：
main() {
String src = r'光绪七年辛巳年八月初三（1881年9月25日），出生于浙江绍兴城内东昌坊新台门周家。幼名阿张，长根，长庚，学名周樟寿。';
String reg = r'(((\d{1,4})年)(\d{1,2}))月(\d{1,2})日';
RegExp exp = RegExp(reg);
List<RegExpMatch> allMatches = exp.allMatches(src).toList();
for (var match in allMatches) {
print('match.groupCount:${match.groupCount}');
for (int i = 0; i <= match.groupCount; i++) {
print("groupIndex:$i====match:${match.group(i)}====");
}
}
}
打印结果如下，根据上面分析的结果，可以看到是正确的:
---->[打印结果]----
groupIndex:0====match:1881年9月25日====
groupIndex:1====match:1881年====
groupIndex:2====match:1881====
groupIndex:3====match:9====
groupIndex:4====match:25====
---->[分析出的分组结果]----
(\d{1,4})年
\d{1,4}
\d{1,2}
\d{1,2}
再用更复杂一些的括号实验一下，比如: (((\d{1,4})年)(\d{1,2})月)((\d{1,2})日) ，测试结果如下：
---->[正则匹配打印结果]----
groupIndex:0====match:1881年9月25日====
groupIndex:1====match:1881年9月====
groupIndex:2====match:1881年====
groupIndex:3====match:1881====
groupIndex:4====match:9====
groupIndex:5====match:25日====
groupIndex:6====match:25====
---->[分析出的分组结果]----
((\d{1,4})年)(\d{1,2})月
(\d{1,4})年
\d{1,4}
\d{1,2}
(\d{1,2})日
\d{1,2}
6.非捕获的处理
(?:) 可以设置非捕获，表示当前括号不需要作为一个组，我们需要对其进行处理，处理方式也非常简单，移除匹配的以 ?: 开头的记录即可：
positionList.sort((a,b)=>a.start-b.start);
positionList.removeWhere((element) => element.part(parts).startsWith("?:"));
positionList.forEach((element) {
print(element.part(parts));
});
下面通过: (((?:\d{1,4})年))(?:(\d{1,2}))月(\d{1,2})日 实验一下，测试结果如下：
---->[正则匹配打印结果]----
groupIndex:0====match:1881年9月25日====
groupIndex:1====match:1881年====
groupIndex:2====match:1881年====
groupIndex:3====match:9====
groupIndex:4====match:25====
---->[分析出的分组结果]----
((?:\d{1,4})年)
(?:\d{1,4})年
\d{1,2}
\d{1,2}
好了，本文到这里就结束了，这样通过一个正则表达式，就可以完美地解析出它的分组情况。《玩转正则表达式》 小册正在进行中，敬请期待 ~
