Java 正则表达式替换字符串

在 Java 中，我们可以使用正则表达式来匹配、替换字符串。正则表达式是一种特殊的语法规则，用于匹配字符串。本文将探讨如何使用 Java 正则表达式来替换字符串。

字符串替换

Java 中的字符串是不可变的，即一旦创建就不能修改。因此，如果我们想要替换字符串中的某个部分，需要创建一个新的字符串来代替原有的字符串。在 Java 中，我们可以使用 replace 方法来替换字符串中的所有匹配项。例如：

String str = "hello world";
String newStr = str.replace("o", "x");
System.out.println(newStr);  // 输出 "hellx wxrld"

上述代码中，我们将字符串 str 中的所有字符 o 替换为字符 x，得到新的字符串 newStr。

replace 方法仅替换字符串中的所有匹配项。如果我们需要更复杂的替换操作，例如按照一定的规则替换字符串中的某部分，则需要使用正则表达式。

正则表达式简介

正则表达式是一种用于匹配字符串的特殊语法规则，其可以描述一个字符串需要满足的模式。在 Java 中，我们可以使用 java.util.regex 包中的类来操作正则表达式。其中，常用的类包括 Pattern 和 Matcher。

Pattern 类表示正则表达式的编译后的表示形式，我们可以通过它来创建正则表达式模式。例如：

String patternStr = "ab*c";
Pattern pattern = Pattern.compile(patternStr);

上述代码中，我们创建了一个正则表达式模式，表示字符串 a 后跟 0 个或多个 b，最后跟上字符 c。该模式的字符串表示为 "ab*c"。

Matcher 类表示一个用于执行匹配操作的对象。我们可以通过 Pattern 类的 matcher 方法来创建 Matcher 对象，并使用其进行匹配操作。例如：

String patternStr = "ab*c";
Pattern pattern = Pattern.compile(patternStr);

String inputStr = "abbc";
Matcher matcher = pattern.matcher(inputStr);
if (matcher.matches()) {
    System.out.println("match!");
} else {
    System.out.println("not match!");
}

上述代码中，我们创建了一个正则表达式模式表示字符串 a 后跟 0 个或多个 b，最后跟上字符 c，并将其编译为 Pattern 对象。然后，我们使用字符串 abbc 创建了 Matcher 对象，并使用其 matches 方法进行匹配操作。由于 abbc 符合该正则表达式模式，因此输出 match!。

替换操作

在 Java 中，我们可以使用 Matcher 类的 replaceAll 方法来进行正则表达式替换操作。该方法将源字符串中所有匹配目标正则表达式的子字符串替换为指定的字符串，并返回新的字符串。

例如，我们要将字符串中所有的数字替换为字符 x，可以使用以下代码：

String inputStr = "123abc456";
String patternStr = "\\d+";
String replaceStr = "x";
Pattern pattern = Pattern.compile(patternStr);
Matcher matcher = pattern.matcher(inputStr);
String outputStr = matcher.replaceAll(replaceStr);
System.out.println(outputStr);  // 输出 "xxxabcxxx"

上述代码中，我们先创建了一个正则表达式模式，用于匹配字符串中的所有数字，其字符串表示为 "\d+"。然后，我们使用 Matcher 类的 replaceAll 方法将所有匹配到的数字替换为字符 x，并输出替换后的字符串。

需要注意的是，在正则表达式中，"\d" 表示数字，"\"需要进行转义，因此在字符串中我们需要使用 "\\" 来表示一个反斜杠字符，最终得到的正则表达式模式字符串为 "\\d+"。

除了使用指定字符串进行替换外，我们还可以使用一个函数式接口来进行替换操作。该接口的方法接收一个 MatchResult 对象作为参数，该对象包含匹配到的字符串及其相关信息。例如，我们要将字符串中的数字都替换为其平方，可以使用以下代码：

String inputStr = "1 2 3 4 5";
String patternStr = "\\d+";
Pattern pattern = Pattern.compile(patternStr);
Matcher matcher = pattern.matcher(inputStr);
String outputStr = matcher.replaceAll(matchResult -> {
    String matchStr = matchResult.group();
    int num = Integer.parseInt(matchStr);
    return Integer.toString(num * num);
});
System.out.println(outputStr);  // 输出 "1 4 9 16 25"

上述代码中，我们先创建了一个正则表达式模式，用于匹配字符串中的所有数字。然后，我们使用 Matcher 类的 replaceAll 方法，传入一个 lambda 表达式作为参数。该 lambda 表达式接收一个 MatchResult 对象作为参数，并根据数据中的数字进行平方运算，最终返回新的字符串。

分组替换

在正则表达式中，我们可以使用圆括号 () 来指定一个子表达式，然后在替换操作中使用 $1、$2 等符号来表示第一个、第二个子表达式等。这样就可以在替换操作中按照指定的分组方式进行替换处理。

例如，我们要将字符串中的日期格式从 YYYY-MM-DD 转换为 MM/DD/YYYY，可以使用以下代码：

String inputStr = "2022-05-12";
String patternStr = "(\\d{4})-(\\d{2})-(\\d{2})";
String replaceStr = " $2/$ 3/$1";
Pattern pattern = Pattern.compile(patternStr);
Matcher matcher = pattern.matcher(inputStr);
String outputStr = matcher.replaceAll(replaceStr);
System.out.println(outputStr);  // 输出 "05/12/2022"

上述代码中，我们先创建了一个正则表达式模式，用于匹配字符串中的日期格式。该正则表达式使用三个子表达式，分别匹配年、月、日。然后，我们使用 Matcher 类的 replaceAll 方法，将日期格式按照指定的分组顺序进行替换，最终得到新的日期格式字符串。