Kann Regex mit verschachtelten Klammern umgehen? Erkunden von Einschränkungen und Pyparsing-Lösungen.

Abgleich verschachtelter Klammern in Python: Regex-Einschränkungen und alternative Lösungen

Der Abgleich verschachtelter Klammern in Zeichenfolgen kann eine anspruchsvolle Aufgabe sein, insbesondere bei der Verwendung regulärer Ausdrücke (Regex). Betrachten Sie den folgenden Python-Code:

<code class="python">import re

p = re.compile('\(.+\)')
str = '(((1+0)+1)+1)'
print(p.findall(str))</code>

Dieser Code versucht, alle Zeichenfolgen, die einem mathematischen Ausdruck ähneln, innerhalb der Variablen str mithilfe eines einzelnen Regex-Musters abzugleichen. Es entspricht jedoch nur dem gesamten Ausdruck als Ganzes, obwohl das Ziel darin besteht, einzelne verschachtelte Klammern zu identifizieren.

Warum Regex zu kurz kommt

Regex-Muster sind in ihrer Fähigkeit, verschachtelte Konstrukte zu verarbeiten, begrenzt effektiv. Der Ausdruck (. ) stimmt mit jeder in Klammern eingeschlossenen Zeichenfolge überein, kann jedoch nicht zwischen verschiedenen Verschachtelungsebenen unterscheiden. Dadurch wird alles innerhalb der äußersten Klammern gruppiert und die inneren übersehen.

Eine umfassende Lösung mit Pyparsing

Um die Einschränkungen von Regex zu überwinden, können wir eine erweiterte Bibliothek namens Pyparsing nutzen , der einen speziellen Parser für die Verarbeitung komplexer Zeichenfolgenmuster bereitstellt. Hier ist ein Beispiel für die Verwendung von Pyparsing:

<code class="python">import pyparsing

thecontent = pyparsing.Word(pyparsing.alphanums) | '+' | '-'
parens = pyparsing.nestedExpr('(', ')', content=thecontent)</code>

Dieser Code definiert zwei Elemente: den Inhalt, der einzelne Zeichen oder arithmetische Operatoren darstellt, und Klammern, die die Struktur der verschachtelten Klammern definieren.

Praktische Verwendung

Lassen Sie uns diese Lösung anhand eines Beispiels demonstrieren:

<code class="python">res = parens.parseString("((12 + 2) + 3)")
print(res.asList())</code>

Ausgabe:

[[['12', '+', '2'], '+', '3']]

Hauptvorteile

Die Verwendung von Pyparsing für den Abgleich verschachtelter Klammern bietet mehrere Vorteile über Regex:

• Flexibilität: Pyparsing ermöglicht viel komplexere und kompliziertere Mustervergleichsregeln.
• Verschachtelungsbehandlung: Es berücksichtigt explizit Verschachtelungsebenen und erfasst innere Strukturen effektiv.
• Anpassung: Mit Pyparsing können Sie die Matching-Regeln an Ihre spezifischen Anforderungen anpassen.

Fazit

Während reguläre Ausdrücke für den einfachen String-Abgleich nützlich sein können, haben sie Schwierigkeiten bei der Handhabung verschachtelter Konstrukte wie Klammern. Für solche Szenarien bieten spezialisierte Parsing-Bibliotheken wie Pyparsing eine robuste und flexible Alternative, die genaue und aussagekräftige Matching-Ergebnisse gewährleistet.

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