Java的正則表達式性能問題

我想在Java中製作一個函數圖形化程序，它涉及到用戶輸入的函數將被繪製，分析和繪製它。例如，用戶可以輸入x^2 - y^2，cos（x + y），log（x） - sqrt（y）等。該程序使用中綴二進制運算（+， - 等））和一元運算（cos，sqrt等）。Java的正則表達式性能問題

總之，爲了評估一元運算，我必須確保給定的表達式遵循單一一元運算的格式。例如，cos（x），sqrt（x + y）和log（exp（y） - x）都適合這種格式，因爲它們是以一些表達式作爲操作數的一元操作。然而，諸如sin（x）* cos（y）和1 + log（x）之類的字符串不遵循這種格式。爲了檢查，我做了此格式的正則表達式：

String unaryName = "((productlog)|(zeta)|(log)|(sqrt)|(cos)|(sin)|(tan)|(sec)|(csc)|(csc)|(abs)|(arccos)|(arcsin)|(arctan)|(arcsec)|(arccsc)|(arccot)|(gamma)|(exp))";

（這僅僅是一個正則表達式來檢查，如果給定的字符串是一個預定義的一元運算的名稱）

String unaryOperation = unaryName + "\\(([^\\(\\)]*(\\(.*\\))*[^\\(\\)]*)+\\)"

我我會解釋一下。這個正則表達式正在尋找一個一元操作的名字。之後，它會查找左括號。之後，它會查找一些不是括號的字符序列，然後是一些以左括號開頭並以右括號結尾的序列。後者防止諸如「sin（x）+ cos（y）」之類的字符串匹配。

這個正則表達式總是給出想要的結果，據我所知。但是，在使用時出現一個問題。考慮這種情況：

String s = "cos(3) + sin(4)"; 
System.out.println(s.matches(unaryOperation));

顯然，如果正則表達式的作品，應返回false，這確實。這個例子也是如此：

String s = "cos(3.000) + sin(4)"; 
System.out.println(s.matches(unaryOperation));

沒有真正改變，模式明智。然而，在3中連續增加0，這場比賽似乎要以指數級的時間來評估。對我而言，12個零點需要大約13秒。由於我的程序將繪製圖表上的許多點，因此每次繪製圖形時都需要計算數以千計的表達式，所以這是一個致命的缺陷。

我已經找到了一種方法來使用這個正則表達式，我的程序工作得非常好，但我仍然想知道：爲什麼這個正則表達式需要這麼長時間才能處理大量輸入，並且在那裏任何方式來改變正則表達式來解決這個問題？

來源

2013-01-03 MikeB

你爲什麼要用正則表達式解析表達式？ –

你可以使用這個表達式

unaryName+"\\([^)]*(\\([^()]*\\))?[^(]*\\)" 
        ------------ 
         |->starting from center.

在這裏，我檢查圓括號是否正確平衡 ..That應該解決您的問題！

來源

2013-01-03 04:14:46 Anirudha

使用'String.matches'時不需要錨點。 –

謝謝！我唯一的疑慮是你的正則表達式與cos（x）不匹配，或者沒有嵌套括號的任何一元運算，但是很容易修復：unaryName +「\\（[^）] *（\\（[^（）] * \\））* [^（] * \\）$「 – MikeB

@MikeB您需要使用'？'而不是'*'，因爲答案爲 – Anirudha

我懷疑問題是你的表情正在做一個很多的回溯，因爲.*在模式中。嘗試用一個不情願的量詞替換它：.*?或者更好（如果我理解邏輯），用[^\\)]*。

其實，就不會這樣做的伎倆：

String unaryOperation = unaryName + "\\([^\\)]*\\)";

這看起來對於一個名稱，一個左括號，任何數量的非右括號字符，然後一個右括號。這假定你不想匹配像

"cos(3 * (4 + x))"

（你的模式也不會匹配）。

來源

2013-01-03 03:42:31

我做到了，仍然需要10秒。略有改善，但仍然不足。編輯 - 也嘗試了第二個建議，也沒有工作。 – MikeB

@MikeB - 我在編輯中提供了另一個建議。 –

我確實想要匹配cos（3 +（4 + x））之類的東西，而且我相信我的原始正則表達式確實符合這一點。 – MikeB

Java的正則表達式性能問題

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