查找给定字符串的所有子序列

Question

我有一个字符串（不包含换行符），我想查找第一个字符串中的另一个字符串的所有子序列。

例如，假设我要查找的字符串是"hello world"。如果我在这个字符串中搜索（使用正则表达式）："1h2e3l4l5o6 7w8o9r0l0d0"，它应该能够发现它确实包含（一次）字符串"hello world"。它还应该能够在以下字符串中找到多个匹配项："hheelloo wwoorrlldd"。

我有以下代码：

string stringToSearch = // could be anything (no newline)
int numOfSubSeq = 0;
Regex myRegex = new Regex("h.*e.*l.*l.*o.* .*w.*o.*r.*l.*d");
MatchCollection matches = myRegex.Matches(stringToSearch);
numOfSubSeq = matches.Count; // I only need the number of matches

这行得通。有点。如果stringToSearch 是"1h2e3l4l5o6 7w8o9r0l0d0"，它工作得很好。但是，如果stringToSearch 是"hheelloo wwoorrlldd"，那么这个正则表达式只能找到一个匹配项，这是错误的。

关于如何解决此问题的任何想法？

Answer 1

使用 .NET 正则表达式你不会有任何运气。你最好的选择是为它写一个算法。正则表达式不是适合这项工作的工具。

也就是说，您可以使用 PCRE 正则表达式来做到这一点，而我这样做只是为了好玩 ;)

免责声明：我是我在这篇文章中使用的库的作者。

首先，安装PCRE.NET：

Install-Package PCRE.NET

然后，构建一个这样的模式：

h.*?e.*?l.*?l.*?o.*?\ .*?w.*?o.*?r.*?l.*?d(?C1)

(?C1) 的东西在 PCRE 用语中称为 标注。它指示正则表达式引擎在匹配时调用您的自定义函数。然后，您可以说该部分是否应被视为匹配。

计算调用调用函数的次数，并告诉引擎模式应该失败，这将迫使它回溯。任务完成。

public static int GetMatchCount(string searchFor, string searchIn)
{
    if (string.IsNullOrEmpty(searchFor) || string.IsNullOrEmpty(searchIn))
        return 0;

    var patternBuilder = new StringBuilder();
    foreach (var searchChar in searchFor)
        patternBuilder.Append(Regex.Escape(searchChar.ToString())).Append(".*?");

    patternBuilder.Length -= 3;
    patternBuilder.Append("(?C1)");

    var pattern = new PcreRegex(patternBuilder.ToString());

    var count = 0;
    pattern.Match(searchIn, callout =>
    {
        ++count;
        return PcreCalloutResult.Fail;
    });

    return count;
}

调用GetMatchCount("hello world", "hheelloo wwoorrlldd") 返回512。

---

哦，顺便说一句，如果您想实际查看字符在输入字符串中的位置，这里有一些代码：

public static void PrintMatches(string searchFor, string searchIn)
{
    if (string.IsNullOrEmpty(searchFor) || string.IsNullOrEmpty(searchIn))
        return;

    var patternBuilder = new StringBuilder();
    foreach (var searchChar in searchFor)
        patternBuilder.Append("(").Append(Regex.Escape(searchChar.ToString())).Append(").*?");

    patternBuilder.Length -= 3;
    patternBuilder.Append("(?C1)");

    var pattern = new PcreRegex(patternBuilder.ToString());
    var outputBuilder = new StringBuilder();

    Console.WriteLine(searchIn);
    pattern.Match(searchIn, callout =>
    {
        outputBuilder.Clear();
        outputBuilder.Append(' ', searchIn.Length);

        foreach (var group in callout.Match.Groups.Skip(1))
            outputBuilder[group.Index] = '^';

        Console.WriteLine(outputBuilder);

        return PcreCalloutResult.Fail;
    });
}

结果如下：

hheelloo  wwoorrlldd
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Answer 2

当然，由于两个原因，您只能找到一个结果

• 您只搜索一个字符（h 而不是h*）。
• 您根本没有任何匹配的组

您可以将此站点用作正则表达式的测试区：https://regex101.com/r/uT8eS0/1

首先，如果您想拥有多个匹配项，则必须定义匹配组。否则，您将始终只获得一场比赛。此外，您正在搜索单个字符，因为您正在搜索 h。如果要匹配多个，则必须将其更改为 h* 或 h+。如果您决定使用+，它将匹配一个到无限个字符。如果您使用*，它将匹配零到无限个字符。

将您的模式更改为"h+.*e+.*l+.*l+.*o+.* .*w+.*o+.*r+.*l+.*d+ 也会匹配它们之间的字符，因为它们在您发布的模式中的字符之间的.* 指令中处理。 Afaik 不可能只在一个字符串中匹配不同的组。您可以将组或子组中的每个字符分开，但这会导致大量不同的组。

Answer 3

我知道，我应该用 C# 写这个，但我在 PERL 中写了出来，因为它也知道正则表达式；那时更容易了。

$_ = "hheelllloo";

sub matchmaker {
  my @blah = @_;
  if ($blah[0] =~ /[h]{$blah[1],}[e]{$blah[1],}[l]{$blah[1],}[l]{$blah[1],}[o]{$blah[1],}/) {
    $blah[1]++;
    print("deeper\n");
    matchmaker($blah[0],$blah[1]);
   } else {
     return $blah[1]-1;
  }
}

$match = matchmaker($_,1);
print("match ",$match);

如果您愿意，它是递归函数，它会查看您的字符串并要求越来越多的字母与您要求的模式匹配。您可以在 5 分钟内将其转换为 c#。表示 pattern{min,max} 的正则表达式语法的关键；你增加最小值并让最大值尽可能贪婪。所以我寻找一个 h，然后是一个 e，然后是一个 l，然后是另一个 l，而不是一个 o。如果我找到所有，我会寻找 2 h、2 e、2 l、2 更多 l 和 2 o……你明白了。

现在，如果您想增强此功能并获得更多匹配项，请在字符串中向前移动一个字母并重新运行匹配项。

你可以玩一会儿，效率高吗？不知道:)

Answer 4

查看this类似问题的解决方案（它在javascript中，但很容易理解）。