Java进阶（第六期）： Arrays类（数组工具）、冒泡排序、选择排序、二分查找、【正则表达式】、Java正则爬取信息

Java进阶（第六期）

一、Arrays

1.1代码示例：

package com.liujintao.arrays;

import java.util.Arrays;

public class ArraysDemo {
    public static  void main (String[] LiuJinTao) {
        int [] arr1 = {11, 22, 33, 44, 55};
        int [] arr2 = {11, 22, 33, 44, 66};
        // 1、public static String toString(类型[] a) → 将数组元素拼接为带有格式化的字符串
        System.out.println(Arrays.toString(arr1));  // [11, 22, 33, 44, 55]
        
        
        // 2、public static boolean equals(类型[] a, 类型[]b) → 比较两个数组内容是否相等
        System.out.println(Arrays.equals(arr1, arr2));  // false
        
        
        
        // 3、 public static int binarySearch(int[] a, int key) → 查找元素在数组中的索引（二分查找法）
        System.out.println(Arrays.binarySearch(arr2, 66));  // 4    返回下标
        System.out.println(Arrays.binarySearch(arr1, 66));  // -6 返回负数则没有，期望有的话在数组的第 6 个位置上。
        
        
        // 4、public static void sort(类型[] a) → 对数组进行默认升序排序
        int [] arr3 = {12, 13, 21, 22, 34, 66};
        Arrays.sort(arr3);  // 排序，没有返回值，证明原数组被修改了
        System.out.println(Arrays.toString(arr3));  // [12, 13, 21, 22, 34, 66]     调用 Arrays.toString（）格式化数组为字符串格式输出
    }
}

二、冒泡排序

2.1 代码示例

    public static void main(String[] LiuJinTao) {
        // 1、冒泡排序
        int [] arr = {22, 44, 33, 55, 11};
        for (int i = 0; i < arr.length -1; i++) {
            for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
        // 通过Arrays方法格式化，返回一个字符串数组
        System.out.println(Arrays.toString(arr));   // [11, 22, 33, 44, 55]
    }

三、选择排序

3.1 代码示例

    public static void main(String[] LiuJinTao) {
        // 1、 选择排序
        int [] arr = {22, 44, 33, 55, 11};
        
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                // 比我大的和我换位置，还完下一个位置的人去找比他小的换位置！
                if (arr[i] > arr[j]) {
                    int temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[j];
                    arr[j] = temp;
                }
            }
        }
        // 通过 Arrays.toString（）将数组格式化为字符串输出
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

四、二分查找

• 二分查找就是返回有序序列中，需要查找的元素索引，无则-1。

4.1 代码示例 （这里采用乱序数组）

public class DichotomyFind {
    public static void main(String[] LiuJinTao) {
        // 需求：二分查找：手写实现数组元素的查找，存在返回索引，无则返回 -1；
        
        /*
            实现思路：（前提是有序的序列）
                    1、 如果不是有序的数组，我们先排序（选择、冒泡）任意；
                    2、 创建三个指针，分别为：第一个元素指针和最后一个指针以及中间元素的指针
                    3、 确保条件成立（min < max），方可继续执行查找，否则没有
                    4、 判断是否相等，相等返回索引，否则返回 -1
         */
        
        // 创建一个数组，很明显，这我故意设置为乱序的，目的是为了复习排序
        int [] arr = {11, 33, 55, 22, 44, 99, 77, 66, 88, 100};
        // 这里为了清晰明了，这里我使用方法来进行封装
        /**
         *  数组排序
         */
        SelectSortHandle(arr);
        /**
         *  二分查找
         */
        int result = DichotomyFindHandle(arr, 100);
        System.out.println(result);
        

    }
    
    
    /**
     * 二分查找
     * @param arr
     * @param element
     * @return
     */
    private static int DichotomyFindHandle(int [] arr, int element) {
        // 2. 创建指针
        int min = 0;
        int max = arr.length - 1;
        int mid;
        // 3. 根据条件是否成立，决定是否查找
        while (min <= max) {
            mid = (min + max) / 2;
            // 4. 判断是否相等，注意的是记得调整min和max的指针位置
            if (element < arr[mid]) {
                max = mid - 1;
            } else if (element > arr[mid]) {
                min = mid + 1;
            } else {
                return mid;
            }
        }
        return -1;
    }
    
    
    /**
     * 选择排序数组
     * @param arr
     */
    private static void SelectSortHandle(int[] arr) {
        // 1. 二分查找前提处理
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            // 这里选择排序
            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                // 下标为 0 开始，向后面元素进行判断比较。
                if (arr[i] > arr[j]) {
                    // 当前面的元素大于后面的元素，就交换位置，然后从下标 1 开始，以此类推
                    int temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[j];
                    arr[j] = temp;
                }
            }
        }
        // 查看排序结果 → 将 int 数组 格式化为 String类型输出
        System.out.println(Arrays.toString(arr)); //[11, 22, 33, 44, 55, 66, 77, 88, 99]
    }
}

五、正则表达式

5.1 正则表达式的基本使用

正则表达式：

字符	说明
\	将下一字符标记为特殊字符、文本、反向引用或八进制转义符。例如， n匹配字符 n。\n 匹配换行符。序列 \\ 匹配 \ ，\( 匹配 (。
^	匹配输入字符串开始的位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性，^ 还会与"\n"或"\r"之后的位置匹配。
$	匹配输入字符串结尾的位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性，$ 还会与"\n"或"\r"之前的位置匹配。
*	零次或多次匹配前面的字符或子表达式。例如，zo* 匹配"z"和"zoo"。* 等效于 {0,}。
+	一次或多次匹配前面的字符或子表达式。例如，"zo+"与"zo"和"zoo"匹配，但与"z"不匹配。+ 等效于 {1,}。
?	零次或一次匹配前面的字符或子表达式。例如，"do(es)?“匹配"do"或"does"中的"do”。? 等效于 {0,1}。
{n}	n 是非负整数。正好匹配 n 次。例如，"o{2}"与"Bob"中的"o"不匹配，但与"food"中的两个"o"匹配。
{n,}	n 是非负整数。至少匹配 n 次。例如，"o{2,}“不匹配"Bob"中的"o”，而匹配"foooood"中的所有 o。"o{1,}“等效于"o+”。"o{0,}“等效于"o*”。
{n,m}	m 和 n 是非负整数，其中 n <= m。匹配至少 n 次，至多 m 次。例如，"o{1,3}"匹配"fooooood"中的头三个 o。‘o{0,1}’ 等效于 ‘o?’。注意：您不能将空格插入逗号和数字之间。
?	当此字符紧随任何其他限定符（*、+、?、{n}、{n,}、{n,m}）之后时，匹配模式是"非贪心的"。"非贪心的"模式匹配搜索到的、尽可能短的字符串，而默认的"贪心的"模式匹配搜索到的、尽可能长的字符串。例如，在字符串"oooo"中，"o+?“只匹配单个"o”，而"o+“匹配所有"o”。
.	匹配除"\r\n"之外的任何单个字符。若要匹配包括"\r\n"在内的任意字符，请使用诸如"[\s\S]"之类的模式。
(pattern)	匹配 pattern 并捕获该匹配的子表达式。可以使用 $0…$9 属性从结果"匹配"集合中检索捕获的匹配。若要匹配括号字符 ( )，请使用"(“或者”)"。
(?:pattern)	匹配 pattern 但不捕获该匹配的子表达式，即它是一个非捕获匹配，不存储供以后使用的匹配。这对于用"or"字符 (|) 组合模式部件的情况很有用。例如，'industr(?:y|ies) 是比 ‘industry|industries’ 更经济的表达式。
(?=pattern)	执行正向预测先行搜索的子表达式，该表达式匹配处于匹配 pattern 的字符串的起始点的字符串。它是一个非捕获匹配，即不能捕获供以后使用的匹配。例如，‘Windows (?=95|98|NT|2000)’ 匹配"Windows 2000"中的"Windows"，但不匹配"Windows 3.1"中的"Windows"。预测先行不占用字符，即发生匹配后，下一匹配的搜索紧随上一匹配之后，而不是在组成预测先行的字符后。
(?!pattern)	执行反向预测先行搜索的子表达式，该表达式匹配不处于匹配 pattern 的字符串的起始点的搜索字符串。它是一个非捕获匹配，即不能捕获供以后使用的匹配。例如，‘Windows (?!95|98|NT|2000)’ 匹配"Windows 3.1"中的 “Windows”，但不匹配"Windows 2000"中的"Windows"。预测先行不占用字符，即发生匹配后，下一匹配的搜索紧随上一匹配之后，而不是在组成预测先行的字符后。
x|y	匹配 x 或 y。例如，‘z|food’ 匹配"z"或"food"。‘(z|f)ood’ 匹配"zood"或"food"。
[xyz]	字符集。匹配包含的任一字符。例如，"[abc]“匹配"plain"中的"a”。
[^xyz]	反向字符集。匹配未包含的任何字符。例如，"[^abc]“匹配"plain"中"p”，“l”，“i”，“n”。
[a-z]	字符范围。匹配指定范围内的任何字符。例如，"[a-z]"匹配"a"到"z"范围内的任何小写字母。
[^a-z]	反向范围字符。匹配不在指定的范围内的任何字符。例如，"[^a-z]"匹配任何不在"a"到"z"范围内的任何字符。
\b	匹配一个字边界，即字与空格间的位置。例如，“er\b"匹配"never"中的"er”，但不匹配"verb"中的"er"。
\B	非字边界匹配。“er\B"匹配"verb"中的"er”，但不匹配"never"中的"er"。
\cx	匹配 x 指示的控制字符。例如，\cM 匹配 Control-M 或回车符。x 的值必须在 A-Z 或 a-z 之间。如果不是这样，则假定 c 就是"c"字符本身。
\d	数字字符匹配。等效于 [0-9]。
\D	非数字字符匹配。等效于 [^0-9]。
\f	换页符匹配。等效于 \x0c 和 \cL。
\n	换行符匹配。等效于 \x0a 和 \cJ。
\r	匹配一个回车符。等效于 \x0d 和 \cM。
\s	匹配任何空白字符，包括空格、制表符、换页符等。与 [ \f\n\r\t\v] 等效。
\S	匹配任何非空白字符。与 [^ \f\n\r\t\v] 等效。
\t	制表符匹配。与 \x09 和 \cI 等效。
\v	垂直制表符匹配。与 \x0b 和 \cK 等效。
\w	匹配任何字类字符，包括下划线。与"[A-Za-z0-9_]"等效。
\W	与任何非单词字符匹配。与"[^A-Za-z0-9_]"等效。
\xn	匹配 n，此处的 n 是一个十六进制转义码。十六进制转义码必须正好是两位数长。例如，“\x41"匹配"A”。“\x041"与”\x04"&"1"等效。允许在正则表达式中使用 ASCII 代码。
*num*	匹配 num，此处的 num 是一个正整数。到捕获匹配的反向引用。例如，"(.)\1"匹配两个连续的相同字符。
*n*	标识一个八进制转义码或反向引用。如果 *n* 前面至少有 n 个捕获子表达式，那么 n 是反向引用。否则，如果 n 是八进制数 (0-7)，那么 n 是八进制转义码。
*nm*	标识一个八进制转义码或反向引用。如果 *nm* 前面至少有 nm 个捕获子表达式，那么 nm 是反向引用。如果 *nm* 前面至少有 n 个捕获，则 n 是反向引用，后面跟有字符 m。如果两种前面的情况都不存在，则 *nm* 匹配八进制值 nm，其中 n 和 m 是八进制数字 (0-7)。
\nml	当 n 是八进制数 (0-3)，m 和 l 是八进制数 (0-7) 时，匹配八进制转义码 nml。
\un	匹配 n，其中 n 是以四位十六进制数表示的 Unicode 字符。例如，\u00A9 匹配版权符号 (?)。

package com.liujintao.regex;

public class RegexDemo {
    public static void main(String[] LiuJinTao) {
        /**
         * 正则表达式
         */
        String regex1 = "[abc]";   // 含有 abc任意一个即可
        System.out.println("a".matches(regex1));     // true
        
        System.out.println("-------------------------------");
        
        String regex2 = "[^abc]";   // 除了abc外都满足
        System.out.println("a".matches(regex2));     // false
        
        System.out.println("-------------------------------");
        
        String regex3 = "[a-zA-Z]";    // 小写的 a 到 z 和 大写的 A 到 Z 都可以
        System.out.println("a".matches(regex3));     // true
        System.out.println("1".matches(regex3));     // false
        
        System.out.println("-------------------------------");
        
        String regex4 = "[a-d[m-p]]"; // 只需要在 a 和 d 以及 m 和 p 之间即可
        System.out.println("b".matches(regex4));       // true
        System.out.println("n".matches(regex4));       // true
        System.out.println("1".matches(regex4));       // false
        
        System.out.println("-------------------------------");
        
        String regex5 = "[a-z && [def]]";   // 小写的 a  到 z ，并且 必须含有 def 之间任意一个
        System.out.println("a".matches(regex5));    // false
        System.out.println("d".matches(regex5));    // true
        System.out.println("1".matches(regex5));    // false
        
        System.out.println("-------------------------------");
        
        String regex6 = "[a-z && [^bc]]";   // 小写的 a 到 z ，并且不能包含 b 和 c
        System.out.println("a".matches(regex6));    // true
        System.out.println("b".matches(regex6));    // false
        System.out.println("1".matches(regex6));    // false
        
        System.out.println("-------------------------------");
        
        String regex7 = "[a-z && [^m-p]]";  // 小写的 a 到 z ，并且除了 小写的 m 到 p 外，都符合
        System.out.println("a".matches(regex7));    // true
        System.out.println("m".matches(regex7));    // false
        System.out.println("1".matches(regex7));    // false
        
    }
}

• String类中的正则表达式常见方法

5.2 正则表达式爬取信息练习

package com.liujintao.test;

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class RegexTest {
    public static void main(String[] LiuJinTao) {
        String data = "2023年12月23日21:59:19 人工智能竞赛（熬夜通宵），" +
                "电话：18666668888，18699997777或者联系" +
                "邮箱：boniu@itcast.cn 邮箱：bozai@itcast.cn 邮箱2：dlei0009@163.com" +
                "座机电话：01036517895，010-98951256 " +
                "热线电话：400-618-9090 ，400-618-4000，4006184000，4006189090";
        
        
        // 制定爬取正则规则
        String regex = "[1][3-9]\\d{9}|\\w+[@][\\w&&[^_]] + (\\.[a-z]{2,3}) + | [0]\\d{2,3}-? \\d {7,8} | 400 -? \\d  {3} -? \\d{4}";
        
        // 1、将正则表达式封成一个 Pattern 对象
        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
        
        // 2、获取匹配器对象
        Matcher matcher = pattern.matcher(data);
        System.out.println(matcher.find());
        System.out.println(matcher.group());
        
        // 3、 通过条件控制，符合正则规则的一个一个爬取出来
        while (matcher.find()) {
            System.out.println(matcher.group());
        }
    }
}