关白一骢则表达式的递归相称难点,正则表达式怎么样管理嵌套结构

1, 正则表明式怎么样管理嵌套结构

时常会有如此的要求,供给合营出成对的小括号里的原委,

1        概述

平衡组是微软在.NET中提议的五个定义,重假设结合两种正则语法规则,提供对配对出现的嵌套结构的合营。.NET是当前对正则支持最齐备、成效最有力的言语平台之一,而平衡组正是其强大功效的外在表现,也是比较实用的文本管理功效,近日只有.NET扶助,相信后续其它语言会提供援救。

平衡组能够有狭义和广义二种概念,狭义平衡组指.NET中定义的(?<Close-Open>Expression)语法,广义平衡组并不是牢固的语法规则,而是三种语法规则的归咎使用,大家平昔所说的平衡组平常指的是广义平衡组。本文中如无特殊表达,平衡组这种简写指的是广义平衡组。

幸而出于平衡组功效的强硬,所以带来了有的神秘色彩,其实平衡组并轻巧调节。下边就平衡组的相配原理、应用场景以及品质调优张开研商。

a.      
.net管理嵌套结构的措施

而一般正则表明式中的 ?本田UR-V 的语法仿佛在C#中不被支持,
在壹番拼命之下,终于找到以下一段描述

二       平衡组相配原理

举个例子表明:

 

贰.一     预备知识

平衡组日常是由量词,分支协会,命名捕获组,狭义平衡组,条件决断结构重组的,量词和分支组织这里不做牵线,这里只对命名捕获组,狭义平衡组和条件判定结构做下表达。

难题讲述:从before (nope (yes (here) okay)
after中相称得到最大的被”()”包含的文书。即体现中蓝的有的。

/(  应该是 \( 不是用 /转义而是用 \来转义

二.一.1  命名捕获组

语法:(?<name>Expression) 

 (?’name’Expression)

上述二种写法在.NET中是等价的,都是将“Expression”子表达式相称到的从头到尾的经过,保存到以“name”命名的组里,以供后续引用。

对此命名捕获组的选用,这里不做要紧介绍,只是必要澄清一点,平常利用捕获组时,一般反向引用或Group对象使用得相比较多,只怕会有1种误解,那正是捕获组只保留多个男才女貌结果,固然2个捕获组可以先后相称多个子串,也只保留最后3个合营到的子串。但实际是这么吧?

比喻来讲:

源字符串:abcdefghijkl

正则表达式:(?<chars>[a-z]{2})+

取名捕获组chars最终捕获的是怎么着?

string
test = “abcdefghijkl”;

Regex
reg = new Regex(@”(?<chars>[a-z]{2})+”);

Match
m = reg.Match(test);

if
(m.Success)

{

      richTextBox二.Text += “相称结果:”

  • m.Value + “\n”;

      richTextBox2.Text += “Group:”

  • m.Groups[“chars”].Value + “\n”;

}

/*——–输出——–

相配结果:abcdefghijkl

Group:kl

*/

从m.Groups[“chars”].Value的输出上看,仿佛的确是只保留了3个一双两好内容,但却忽略了1个真情,Group实际上是Capture的三个集结

string
test = “abcdefghijkl”;

Regex
reg = new Regex(@”(?<chars>[a-z]{2})+”);

Match
m = reg.Match(test);

if
(m.Success)

{

     richTextBox贰.Text += “相称结果:”

  • m.Value + “\n”;

     richTextBox2.Text += “Group:”

  • m.Groups[“chars”].Value + “\n————–\n”;

    
foreach (Capture c in m.Groups[“chars”].Captures)

    
{

           richTextBox2.Text += “Capture:”

  • c + “\n”;

    
}

}

/*——–输出——–

协作结果:abcdefghijkl

Group:kl


Capture:ab

Capture:cd

Capture:ef

关白一骢则表达式的递归相称难点,正则表达式怎么样管理嵌套结构。Capture:gh

Capture:ij

Capture:kl

*/

平日采用时可能会忽略那或多或少,因为不多蒙受三个捕获组先后相称多少个子串的地方,而在2个捕获组只异常1个子串时,Group集合中就只有一个Capture成分,所以内容是一模二样的。

string
test = “abcdefghijkl”;

Regex
reg = new Regex(@”(?<chars>[a-z]{2})”);

Match
m = reg.Match(test);

if
(m.Success)

{

     richText博克斯二.Text += “相称结果:”

  • m.Value + “\n”;

     richTextBox2.Text += “Group:”

  • m.Groups[“chars”].Value + “\n————–\n”;

    
foreach (Capture c in m.Groups[“chars”].Captures)

    
{

          richTextBox2.Text += “Capture:”

  • c + “\n”;

    
}

}

/*——–输出——–

合作结果:ab

Group:ab


Capture:ab

*/

捕获组保存的是八个集合,而不只是2个成分,这一知识点对于理解平衡组的相配原理是有扶持的。

答案:.net:”((?>[^()]+|”((?<DEPTH>)|”)(?<-DEPTH>))*(?(DEPTH)(?!))”)

卓绝嵌套的构造 
微软公司1度包罗了3个有意思的翻新来同盟稳定的组织(历史上,那是正则表达式所做不到的)。那并不易于领会— 就算那节比较短,然而注意,它不行的刚强难懂。 
从一个例证初步容许更简便一些,所以作者用这段代码作为开头: 
Regex r = new
Regex(@”/((?>[^()]+|/((?<DEPTH>)|/)(?<-DEPTH>))*(?(DEPTH)(?!))/)”); 
那能相配到第三个完全配对的括号组,比如”before (nope (yes (here) okay)
after”里面包车型大巴”(yes (here)
okay)”。注意第叁个左括号未有被相称到,因为从没和它极其的右括号。 
下边是它什么运营的大概浏览: 
壹、在每一种”(“被相配到的时候,”(?<DEPTH>)”在此地充足壹,告诉正则表明式系统当下括号嵌套的深浅(
正则表明式开始的”/(“不包涵在此处)。 
二、在各类”)”被相称到的时候,”(?<-DEPTH>)”从深度值内减壹。 
3、”(?(DEPTH)(?!))”保障在1贰分最后1个右括号在此以前深度为零。 
它能做事的缘由在于引擎的回逆仓库保存了合作成功的组的轨道。”(?<DEPTH>)”但是是三个分包名称的分组构造,它将接连相配成功(不相称任李新发西)。而鉴于它被随后放在”/(“之后,它的功成名就相称(仍旧在酒店上直到被移除)被用来左括号的计数。 
译注:还或许有一种写法是”(?<DEPTH>/()”,作者个人相比较喜欢这种样式,而不是”/((?<DEPTH>)”。后边的”/)(?<-DEPTH>)”也是一样。 
那样,相配成功了的名称为”DEPTH”的分组的计数在回逆仓库上被确立起来。而当找到右括号的时候大家还期待从深度值减1,那是由.NET非常的语法构造”(?<-DEPTH>)”达成的,它将从货仓上移除最近特别的”DEPTH”分组。即使仓库桃月经未有记录,”(?<-DEPTH>)”分组相配战败,从而防御了正则表明式系统相配多余的右括号。 
最后,”(?(DEPTH)(?!))”是1个用于”(?!)”的预感,假设”DEPTH”分组到如今结束照旧成功的话。若是当我们相称到这里时照旧打响的,这里有个未配对的左括号还尚无被”(?<-DEPTH>)”移除。在这种景象,大家期待甘休相配(大家不期望相配2个未配对的括号),所以大家运用”(?!)”,它是三个“零涨幅负预测先行断言”,仅当子表达式不在此岗位的入手相称时才继续同盟。 
那正是在.NET的正则表达式完结中特别嵌套结构的点子。 

二.一.贰  狭义平衡组

语法:(?<Close-Open>Expression)

其中“Close”是命名捕获组的组名,约等于“(?<name>Expression)”中的“name”,能够大约,平常使用时并不关怀,所以一般都是大致的,写作“(?<-Open>Expression)”。功能正是当此处的“Expression”子表明式相称成功时,则将近来协作成功到的命名称叫“Open”组出栈,假使原先不设有格外成功的“Open”组,那么就告诉“(?<-Open>Expression)”相配失利,整个表明式在这一职位也是相称战败的。

        分析:

 

2.一.三  条件判别结构

语法:(?(Expression)yes|no)

     
(?(name)yes|no)

对于“(?(Expression)yes|no)”,它是“(?(?=Expression)yes|no)”的简写方式,相当于安慕希运算符

(?=Expression)
?
yes :
no

代表假如实表明式“(?=Expression)”匹配成功,则杰出“yes”子表达式,不然相称“no”子表明式。尽管“Expression”与大概出现的命名捕获组的组名同样,为制止混淆,能够应用“(?(?=Expression)yes|no)”格局展示声明“Expression”为子表明式,而不是捕获组名。

(?=Expression)”验证当前职分左手是还是不是能够协作“Expression”,属于顺序环视结构,是零升幅的,所以它只插足决断,就算匹配成功,也不会占用字符。

譬释尊讲:

源字符串:abc

正则表达式:(?(?=a)\w{2}|\w)

脚下任务右臂假设是字符“a” ,则相配八个“\w”,不然相配1个“\w”。

string
test = “abc”;

Regex
reg = new Regex(@”(?(?=a)\w{2}|\w)”);

MatchCollection
mc = reg.Matches(test);

foreach(Match m in mc)

{

    
richTextBox2.Text += m.Value + “\n”;

}

/*——–输出——–

ab

c

*/

对于“(?(name)yes|no)”,假如命名捕获组“name”有捕获,则匹配“yes”子表明式,不然相称“no”子表明式。这一语法最交口赞扬的壹种选拔是平衡组。

当然,以上两种语法中,“yes”和“no都以足以简轻便单的,但同期只好省略3个,不能够共同简单。平衡组的运用中便是简轻易单了“no”子表明式。

        (一)、”(匹配左括号;”)相称右括号;[^()]+相称非括号字符串

关白一骢则表达式的递归相称难点,正则表达式怎么样管理嵌套结构。以上内容就好像很难懂,
其实要是觉的难懂的话也简要,那您就绝不去通晓,你1旦能用就OK了,把()
替换来你要的字符,相信能够消除广大您的题目,

二.二     平衡组的同盟原理

平衡组的协作原理能够用货仓来表明,先比如,再依照例子进行讲明。

源字符串:a+(b*(c+d))/e+f-(g/(h-i))*j

正则表达式:\(((?<Open>\()|(?<-Open>\))|[^()])*(?(Open)(?!))\)

须求表明:相称成对现身的()中的内容

string
test = “a+(b*(c+d))/e+f-(g/(h-i))*j”;

Regex
reg = new Regex(@”\(((?<Open>\()|(?<-Open>\))|[^()])*(?(Open)(?!))\)”);

MatchCollection
mc = reg.Matches(test);

foreach
(Match m in mc)

{

    
richTextBox2.Text += m.Value + “\n”;

}

/*——–输出——–

(b*(c+d))

(g/(h-i))

*/

上边来考察一下以此正则,为了阅读方便,写成宽松形式。

Regex
reg = new Regex(@”\(                         
#万般字符“(”

                            (                       #分组构造,用来限定量词“*”修饰范围

                               
(?<Open>\()        
#取名捕获组,碰到开括弧’Open’计数加一

                            |                       #分段协会

                               
(?<-Open>\))       
#狭义平衡组,境遇闭括弧’Open’计数减一

                            |                       #分层社团

                                [^()]+              #非括弧的别样任性字符

                            )*                      #以上子串出现0次或随便数11回

                           
(?(Open)(?!))          
#推断是还是不是还应该有’Open’,有则证实不配对,什么都不相配

                        \)                         
#平日闭括弧

                     “,
RegexOptions.IgnorePatternWhitespace);

对此一个嵌套结构来说,早先和了结标识都以规定的,对于本例初叶为“(”,结束为“)”,那么接下去就是调查中间的组织,中间的字符能够划分为3类,一类是“(”,一类是“)”,其他的便是除这三个字符以外的任性字符。

那正是说平衡组的协作原理正是这么的:

一.        
先找到第三个“(”,作为相称的起来

二.        
在第一步未来,每相配到多个“(”,就入栈二个Open捕获组,计数加1

三.        
在第1步以往,每相称到1个“)”,就出栈方今入栈的Open捕获组,计数减壹

4.        
后面的(?(Open)(?!))用来担保货仓中Open捕获组计数是或不是为0,也便是“(”和“)”是配对现身的

5.        
最后的“)”,作为相称的终止

合营进度(以下相称进度,假设觉得麻烦精通,能够一时半刻跳过,先学会如何使用,再斟酌怎么能够这么用吗)

第3相配第4个“(”,然后径直特别,直到出现以下二种景况之一:

a)         
仓库中Open计数已为0,此时再遇到“)

b)         
匹配到字符串结束符

那会儿调整权交给(?(Open)(?!)),决断Open是不是有合营,由于此时计数为0,未有相称,那么就11分“no”分支,由于这一个规则决断结构中绝非“no”分支,所以怎样都不做,把调控权交给接下去的“\)

只要地方遭逢的是景况a),那么此时“\)”能够相称接下来的“\)”,相称成功;借使地方蒙受的是情景b),那么此时会进行回想,直到“\)皇家赌场手机版 ,”相称成功结束,不然报告整个表达式相称战败。

由于.NET中的狭义平衡组“(?<Close-Open>Expression)”结构,能够动态的对库房中捕获组进行计数,相称到3个开始标志,入栈,计数加壹,相配到1个了却标志,出栈,计数减1,最终再推断旅社中是不是还也会有Open,有则证实初叶和得了标记不配对出现,不协作,举办回想或报告相配战败;若是未有,则注脚起先和了结标志配对出现,继续实行前边子表明式的相称。

需要对“(?!)”进行一下表达,它属于顺序否定环视,完整的语法是“(?!Expression)”。由于此地的“Expression”不设有,表示这里不是一个职务,所以总计尝试相称总是战败的,效能就是在Open不配对出现时,报告相称失利。

(二)、(?>….)固化分组,固化分组的效应在于:一旦括号内的子表明式相配之后,相配的剧情就一定下来,在接下去的极度进度中不会改换,除非整套固化分组的括号都被弃用,在外表回溯中再一次行使。该处使用固定分组的效率在于狠抓相配速度。

 

3       平衡组的施用及优化

平衡组提供了嵌套结构的分外功效,这一更新是很让人欢快的,因为原先正则对于嵌套结构的合作是心有余而力不足的。然则功效的雄强,自然也拉动了落到实处的眼花缭乱,正则书写得倒霉,也许会存在效率陷阱,以至招致程序崩溃,这里介绍一些主干的优化措施。

(三)、DEPTH的应用:DEPTH实际运用了命名捕获的<?>…>,它总是能够包容成功。正则表明式引擎的回忆货仓保存了近日合营成功分组的相干音讯,而(?<DEPTH>)跟在”(后,所以它的功成名就相配便能够保留”(的个数。跟随在”)后的结构(?<-DEPTH>)是.NET独有的构造,它会在卓绝”)成功之后去掉近日的”successful
DEPTH”标志。假设不存在那样的”successful
DEPTH”标志,就能够告知退步,整个正则表明式匹配退步:1,每相配一个”(会把正则表明式保存的当下括号嵌套深度值加一;二,
每相称2个”)会把正则表明式保存的脚下括号嵌套深度值减壹;三,
(?(DEPTH)(?!))确定保证相配最终的”)时,深度为0。

以下依照这一个用法写了个测试用例

叁.1     单字符嵌套结构平衡组优化

单字符的嵌套结构指的是开头和终止标志都单个字符的嵌套结构,这种嵌套相对来讲比较轻易,优化起来也比较易于。先从地方提到的事例伊始。

二, 怎样使用正则表明式管理句法深入分析树

  1. private void button3_Click( object sender, EventArgs e )
  2. {
  3.        Regex r = new Regex( @”/[(?>[^/[/]]+|/[(?<DEPTH>)|/](?<-DEPTH>))*(?(DEPTH)(?!))/]” );
  4.        StringBuilder sb = new StringBuilder();
  5.        MatchString( “[111[222[333]]][222[333]][333]”, r, sb );
    1.        MessageBox.Show( sb.ToString(), “取到的音信” );
  6. }
    1. private void MatchString( string OutString, Regex r, StringBuilder sb )
  7. {
  8.         MatchCollection ms = r.Matches( OutString );// 获取具备的合营
  9.         foreach ( Match m in ms )
  10.         {
  11.                     if ( m.Success )
  12.                     {
  13.                              sb.AppendLine( m.Groups[0].Value );
  14.                              MatchString( m.Groups[0].Value.Substring( 1, m.Groups[0].Value.Length – 1 ), r, sb );// 去掉相配到的头和尾的 “[” 和 “]”,制止沦为死循环递归中,导致溢出
  15.                      }
  16.          }
  17.          return;
  18. }

三.一.一  贪婪与非贪婪格局

上边给的事例是1种做了一些优化的健康写法,算作是本子1吧,它做了怎么样优化呢,先来看下完全未有做过优化的版本0吧。

string
test = “a+(b*(c+d))/e+f-(g/(h-i))*j”;

Regex
reg0 = new Regex(@”\(                         
#一般性字符“(”

                            (                       #分组构造,用来限定量词“*”修饰范围

                                (?<Open>\()         #取名捕获组,遭逢开括弧Open计数加一

                            |                       #分段组织

                               
(?<-Open>\))       
#狭义平衡组,遭逢闭括弧Open计数减一

                            |                       #分段组织

                                .                   #自由字符

                            )*?                     #以上子串出现0次或专断多次,非贪婪形式

                            (?(Open)(?!))           #看清是不是还也许有’OPEN’,有则表达不配对,什么都不相配

                        \)                         
#万般闭括弧

                       “,
RegexOptions.IgnorePatternWhitespace);

MatchCollection
mc = reg0.Matches(test);

foreach
(Match m in mc)

{

    
richTextBox2.Text += m.Value + “\n”;

}

/*——–输出——–

(b*(c+d))

(g/(h-i))

*/

接下去相比较一下版本一。

Regex
reg1 = new Regex(@”\(                         
#平时字符“(”

                            (                       #分组构造,用来限定量词“*”修饰范围

                               
(?<Open>\()        
#取名捕获组,遭受开括弧’Open’计数加一

                            |                       #分段组织

                               
(?<-Open>\))       
#狭义平衡组,境遇闭括弧’Open’计数减一

                            |                       #分层组织

                                [^()]+              #非括弧的此外率性字符

                            )*                      #以上子串出现0次或随便多次

                           
(?(Open)(?!))          
#看清是或不是还应该有’Open’,有则注解不配对,什么都不相称

                        \)                         
#一般性闭括弧

                     “,
RegexOptions.IgnorePatternWhitespace);

见状有别于了呢?版本壹对版本0的修正主要有三个地方,几个是用“[^()]+”来代替“.”,另三个是用“*”来代替“*?”,也便是用贪婪情势来代替非贪婪情势。

要是应用了小数点“.”,那么为何不能够在分组内使用“.+”,前边又怎么无法用“*”呢?只要在上边包车型地铁正则中应用并运营一下代码即可明白了,相称的结果是

(b*(c+d))/e+f-(g/(h-i))

而不是

(b*(c+d))

(g/(h-i))

因为无论分组Nelly用“.+”依旧背后使用“*”,都以贪心情势,所以小数点会平素极其下去,直到相配到字符串的停止符才会甘休,然后举办追思相称。为了获得不错结果,必须选取非贪婪方式“*?”。

那就临近于用“\(.+\)”去匹配“(abc)def(ghi)”同样,得到的结果是“(abc)def(ghi)”,而不是经常大家意在的“(abc)”和“(ghi)”。那时要用非贪婪格局“\(.+?\)”来收获不错的结果。

贪心形式和非贪婪形式在十一分退步时,回溯的次数基本上是同一的,成效上一向十分的少大分别,不过在杰出成功时,贪婪格局比非贪婪方式回溯的次数要少得多,功效要高得多。

对于“\(.+\)”假诺既要获得不错的相配结果,又要增加相配功用,能够动用排除型捕获组+贪婪方式的点子,即“\([^()]+\)”。

版本0的平衡组也是同壹,可以利用排除字符组“[^()]+”和贪婪情势“*”结合的方法,提升相配效能,获得的就是本子1的平衡组。

对峙于版本0,大概你会以为版本一的写法是很自然的,但是只要不理解那样三个变异历程,那么在字符系列嵌套结构平衡组优化时,就不会是那么自然的壹件事了。

怎么着使用正则表明式识别1棵类似如下表示的句法深入分析树?

能够获取

三.1.2  分支组织

接下去就是分支协会的优化。

语法:(Exp1|Exp2|Exp3)

因为分支组织的非常规则是,从左向右尝试相称,当右侧分支相配成功时,就不再向右尝试。所以使用分支组织时,能够根据以下两条规则实行优化:

壹.        
尽量抽象出每种分支中的公共的壹部分,使末段的表明式中,每一种分支共公部分尽也许的少,比如(this|that)的相称效用是不曾th(is|at)高的。

贰.        
在不影响相配结果的景观下,把出现可能率高的支行放在右侧,现身可能率低的分段放右边。

对于本例中的分支协会,已经远非国有部分,符合第二条规则,再看下第贰条规则,开始标识“(”和终止标识“)”出现的概率基本上是千篇一律的,而除“(”和“)”之外的字符出现的可能率是比“(”和“)”出现的可能率高的,所以应当把“[^()]+”分支放在左侧。

本子一是因为应用了排除型捕获组,所以那四个分支未有包括关系,左右一1对结果不会形成影响,能够调节顺序。因为那是早已因此优化的了,而尽管是版本0,由“.”对“(”和“)”有隐含关系,就无法调节顺序了。

在本子一基础上对支行组织进行优化后,就获得版本贰。

string
test = “a+(b*(c+d))/e+f-(g/(h-i))*j”;

Regex
reg2 = new Regex(@”\(                         
#常见字符“(”

                            (                       #分组构造,用来限定量词“*”修饰范围

                                [^()]+              #非括弧的其余任性字符

                            |                       #分层组织

                               
(?<Open>\()        
#取名捕获组,遭逢开括弧Open计数加1

                            |                       #分层协会

                                (?<-Open>\))        #狭义平衡组,境遇闭括弧Open计数减一

                           
)*                     
#以上子串出现0次或自由数十次

                            (?(Open)(?!))           #判别是或不是还会有’OPEN’,有则证实不配对,什么都不相配

                        \)                         
#普通闭括弧

                       “,
RegexOptions.IgnorePatternWhitespace);

MatchCollection
mc = reg2.Matches(test);

foreach
(Match m in mc)

{

    
richTextBox2.Text += m.Value + “\n”;

}

/*——–输出——–

(b*(c+d))

(g/(h-i))

*/

(TOP (S (NPB (DT The) (NN question) ) (VP (VBZ remains) (SBAR-A (IN
whether) (S-A (NPB (PRP they) ) (VP (MD will) (VP-A (VB be) (ADJP (JJ
able) (SG (VP (TO to) (VP-A (VB help) (PUNC. us.) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )

[111[222[333]]] 
[222[333]]  [333]  [222[333]]  [333]  [333] 

3.1.3  捕获组

那之中根本涉嫌到了多少个捕获组“(?<Open>\()”和“(?<-Open>\))”,而在平衡组的应用中,笔者是只关怀它是还是不是相配了,而对于相配到的剧情是不尊崇的。对于如此一种需要,能够用以下方法完成

\(
(?<Open>)

\)(?<-Open>)

(?<Open>)”和“(?<-Open>)”那二种办法只是利用了命名捕获组,捕获的是3个岗位,它连接能够兼容成功的,而极度的剧情是空的,分配的内部存款和储蓄器空间是一贯的,能够使得的节约财富,那在单字符嵌套结构中并不领会,但是在字符系列嵌套结构中就比较鲜明了。

是因为捕获组是一向跟在伊始或终止标识之后的,所以假若开首或终止标识相称成功,命名捕获组自然就能够同盟成功,对于成效是平素不别的影响的。

那么把标志和捕获组调度一下逐项是不是足以呢?从效益上来说,是可以的,不过相配的流水生产线上会有所差异,先是捕获组相称成功,入栈,然后再合营标识,成功则三番五次合营,不成功则该支行相配战败,进行追思,出栈,继续品尝下壹分支。那样将增加多数入栈和出栈的操作,对金童玉女成效是有震慑的,所以这种办法并不可取。

在本子二基础上对捕获组进行优化后,就收获版本三。

string
test = “a+(b*(c+d))/e+f-(g/(h-i))*j”;

Regex
reg3 = new Regex(@”\(                         
#平日字符“(”

                            (                       #分组构造,用来限定量词“*”修饰范围

                                [^()]+              #非括弧的别样任意字符

                            |                       #支行协会

                                \(  (?<Open>)      
#取名捕获组,蒙受开括弧Open计数加一

                            |                       #分层组织

                                \)  (?<-Open>)      #狭义平衡组,境遇闭括弧Open计数减壹

                           
)*                     
#以上子串出现0次或随便数十次

                            (?(Open)(?!))           #看清是或不是还会有’OPEN’,有则申明不配对,什么都不相配

                        \)                         
#普普通通闭括弧

                       “,
RegexOptions.IgnorePatternWhitespace);

MatchCollection
mc = reg3.Matches(test);

foreach
(Match m in mc)

{

    
richTextBox2.Text += m.Value + “\n”;

}

/*——–输出——–

(b*(c+d))

(g/(h-i))

*/

答案:”((?>[^()]+|”([^()”s]+”s(?<DEPTH>)|”)”s(?<-DEPTH>))*(?(DEPTH)(?!))”)

三.一.四  固化分组

见到有个别人选用平衡组时用到了定位分组,但并不是全部人都驾驭固化分组的遵守。

语法:(?>Expression)

用“\([^()]+\)”去匹配“(abc)”是足以包容成功的,因为不用回溯,相对于“\(.+?\)”这种非贪婪方式,成效上具备晋级,然则对于相称退步的动静又怎么呢?

源字符串:(abc

正则表明式:\([^()]+\)

相配中间经过这里不再详述,能够参照NFA引擎相称原理。

当“[^()]+”相配到截止地点时,调节权交给“\)”,相称战败,举行追思,而出于前面使用了“[^()]+”这种排除型字符组,所以可供回溯的职位,不会设有能够匹配“\)”的意况,那时候的回想是全然没风趣的,只会浪费时间,但是由于理念NFA引擎的风味,必须回溯全数十分大可能未来才会告诉相配失利。

那时候能够用固化分组来开始展览优化,一旦占领字符,就不再释放。也正是若是据有,就不再记录可供回溯的大概。日常是与排除型字符组或相继否定环视一同行使的。

优化后的正则表明式:\((?>[^()]+)\)

要求注明的少数,固化分组要效益于量词修饰的子表明式才有含义,对于“(?>abc)”由于内容是固定的,根本就不会产生回溯,所以利用一定分组是不曾意义的。

对此平衡组的运用也是同样,假使分组构造中未有量词,那么使用固定分组正是从未意思的,例如版本0

Regex
reg = new Regex(@”\((?>(?<Open>\()|(?<-Open>\))|.)*?(?(Open)(?!))\)”);

这种处境下行使固定分组正是没有意义的。

在本子叁基础上对捕获组举行优化后,就得到版本四。

string
test = “a+(b*(c+d))/e+f-(g/(h-i))*j”;

Regex
reg4 = new Regex(@”\(                          #平凡字符“(”

                            (?>                     #分组构造,用来限定量词“*”修饰范围

                                [^()]+              #非括弧的别的狂妄字符

                            |                       #支行组织

                                \(  (?<Open>)      
#取名捕获组,碰着开括弧Open计数加壹

                            |                       #分段协会

                                \)  (?<-Open>)      #狭义平衡组,碰到闭括弧Open计数减一

                           
)*                     
#以上子串出现0次或随便数拾回

                            (?(Open)(?!))           #判定是不是还会有’OPEN’,有则证明不配对,什么都不匹配

                        \)                         
#万般闭括弧

                       “,
RegexOptions.IgnorePatternWhitespace);

MatchCollection
mc = reg4.Matches(test);

foreach
(Match m in mc)

{

    
richTextBox2.Text += m.Value + “\n”;

}

/*——–输出——–

(b*(c+d))

(g/(h-i))

*/

那就是说对于分组构造外层的“*”修饰的子表达式是还是不是足以行使一定分组呢?答案是不是认的,因为平衡组平时是要实行追思手艺最后相配成功的,所以尽管利用固定分组,不记录回溯或许的话,将不只怕获取不错结果。

深入分析类似。

三.壹.5  进一步优化商量

那正是说以往是否现已做到优化了吧?是的,常常能够那样以为。在形似选择在那之中,那1度是从正则层面上的话,最优方案了。

可是在稍微场景下,由于Compiled格局能够有效抓实分支组织的格外功效,所以对于源字符串比较复杂的情况,捐躯局部编写翻译时间和内部存款和储蓄器,还是可以够使得加强相称作用的。

Regex
reg5 = new Regex(@”\(                        
#一般字符“(”

                            (?>                     #分组构造,用来限定量词“*”修饰范围

                               
[^()]+             
#非括弧的别的大肆字符

                            |                       #分层组织

                                \(  (?<Open>)      
#取名捕获组,碰到开括弧Open计数加一

                            |                       #分层组织

                                \)  (?<-Open>)      #狭义平衡组,境遇闭括弧Open计数减壹

                           
)*                     
#以上子串出现0次或随便数十次

                            (?(Open)(?!))           #剖断是还是不是还应该有’OPEN’,有则注解不配对,什么都不相称

                        \)                         
#常备闭括弧

                       “,
RegexOptions.IgnorePatternWhitespace | RegexOptions.Compiled);

MatchCollection
mc = reg5.Matches(test);

foreach
(Match m in mc)

{

    
richTextBox2.Text += m.Value + “\n”;

}

/*——–输出——–

(b*(c+d))

(g/(h-i))

*/

并不是具有应用场景都严丝合缝利用Compiled形式,举例上面那些例子里的源字符串若是是“a+(b*(c+d))/e+f-(g/(h-i))*j”,本身是非常轻便的,使用Compiled格局将是寸进尺退的。几时使用,要依附现实难点具体深入分析。

三, 使用正则表达式处理句法解析树实例

3.二     字符体系嵌套结构平衡组应用

字符体系嵌套结构的合营,规范的行使正是html标签的领到。由于地点详细表明了单字符嵌套结构的优化进程,这里首要讲应用场景,个别涉及到优化的地方再商讨。

字符连串嵌套结构的协作,比如来讲,取div标签。源字符串如下:

<div
id=”0″>

   
0

</div>

<div
id=”1″>

   
1

   
<div id=”2″>

       
2

</div>

</div>

a.      
使用正则表明式获取具有的叶结点:   
“((?<POS>[^()]+)”s(?<Leaf>[^()]+)”)

3.二.一  提取最外层嵌套结构

领取最外层div标签,分析进程及结构方式与单字符嵌套结构基本上,只是捕获组等内容稍稍复杂点,先交由达成,再开始展览分解。

string
test = @”<div
id=””0″”>

   
0

</div>

<div id=””1″”>

   
1

   
<div id=””2″”>

       
2

   
</div>

</div>”;

Regex
reg = new Regex(@”(?isx)                      #合营方式,忽略大小写,“.”相配自便字符

                      <div[^>]*>                      #起先标志“<div…>”

                          (?>                         #分组构造,用来限定量词“*”修饰范围

                              <div[^>]*>  (?<Open>)   #命名捕获组,遭遇起初标志,入栈,Open计数加一

                
         |                          
#支行组织

                              </div>  (?<-Open>)      #狭义平衡组,遭受截止标志,出栈,Open计数减一

                          |                          
#分段协会

                             
(?:(?!</?div\b).)*     
#左侧不为发轫或甘休标识的随便字符

                          )*                         
#以上子串出现0次或随便多次

                          (?(Open)(?!))               #决断是还是不是还会有’OPEN’,有则印证不配对,什么都分化盟

                      </div>                         
#利落标志“</div>”

                      “);

MatchCollection
mc = reg.Matches(test);

foreach
(Match m in mc)

{

richTextBox2.Text += m.Value + “\n——————–\n”;

}

/*——–输出——–

<div id=”0″>

   
0

</div>


<div id=”1″>

   
1

   
<div id=”2″>

       
2

   
</div>

</div>


*/

在单字符嵌套结构中,使用排除型字符组“[^()]+”,与分组构造外的合营优先量词“*” 到达贪婪格局相称效果。在字符类别嵌套结构中,要解除的是贰个子串,而不是简约的多少个冬季字符,所以无法使用排除型字符组,此时亟待选拔顺序否定环视来达到这一目标。“(?:(?!</?div\b).)*”表示的是所在地点左侧不是“<div…>”或“</div>”的字符,这样的字符重复0次或随便多次。关于环视的底细,能够参照他事他说加以侦查 正则基础之——环视。

而由于这种否定环视包罗二种意况,所以在与稳固分组结合使用时,会与背后的开头或收尾标识产生包括关系,所以与定位分组一齐使用时,不可能放在左边,只好放在右边。

b.     
使用正则表明式获取拥有的名词短语NP:

3.贰.贰  依照id提取div嵌套标签

基于id提取div时,更改的只是最外层div的布局,对内分组构造内部结构未有影响。不过因为id是调换的,所以正则须要动态变化。下边给出达成,源字符串和输出结果由于比较影响篇幅,就不再给出了。

string
id = Regex.Escape(textBox一.Text);                    //动态获取id

Regex
reg = new Regex(@”(?isx)

                      <div(?:(?!(?:id=|</?div\b)).)*id=([‘””]?)”

  • id  + @”\1[^>]*>        #始于标志“<div…>”

                          (?>                         #分组构造,用来限定量词“*”修饰范围

                              <div[^>]*>  (?<Open>)   #取名捕获组,遇到初始标志,入栈,Open计数加一

                          |                          
#分层协会

                              </div>  (?<-Open>)      #狭义平衡组,碰着截至标志,出栈,Open计数减1

                          |                          
#支行协会

                              (?:(?!</?div\b).)*      #左侧不为开端或收尾标志的人身自由字符

                          )*                         
#以上子串出现0次或私行多次

                         
(?(Open)(?!))              
#剖断是还是不是还只怕有’OPEN’,有则证实不配对,什么都不相配

                      </div>                         
#终结标志“</div>”

                     “);

MatchCollection
mc = reg.Matches(test);

foreach
(Match m in mc)

{

    
richTextBox2.Text += m.Value + “\n——————–\n”;

}

在动态变化正则表明式时,由于输入的字符串中大概存在正则中有特异意义的元字符,假使不开始展览转义的话,正则分析时会抛出特别。所以用Regex.Escape(string str)来对动态输入的字符串实行转义管理,确认保证不会因动态输入的内容而抛极度。比如上边的事例,假使id不开展转义管理时,输入“abc(def”就能够抛“) 不足”那样的要命。

“(NP”s(?>[^()]+|”([^()”s]+”s(?<DEPTH>)|”)”s(?<-DEPTH>))*(?(DEPTH)(?!))”)

3.贰.三  依照id提取跋扈嵌套标签

再推而广之一下,依照id属性取任性嵌套标签。完成如下,具体贯彻细节和座谈参谋 固然经过id获得三个html标签块。以下正则相对于帖子对个别细节做了调节。

string
html = @”

<html>

<body>

<div id=””div1″”>

   
<div id=””div2″” style=””background:Red;””>

       
<div id=””div3″”>

           
<table id=””table1″”>

               
<tr>

                   
<td>

                        <div
id=””div4″” style=””width:100px””></div>

                   
</td>

               
</tr>

           
</table>

       
</div>

   
</div>

   
<div id=div5>

       
<a
href=””;

   
</div>

</div>

<img
src=””;

</body>

</html>”;

Console.WriteLine(html);

string[]
idList = { “div1”, “div2”, “div3”, “div4”, “table1”, “div5”, “abc(def” };

string
pattern = @”<([a-z]+)(?:(?!\bid\b)[^<>])*id=([“”‘]?){0}\2[^>]*>(?><\1[^>]*>(?<o>)|</\1>(?<-o>)|(?:(?!</?\1).)*)*(?(o)(?!))</\1>”;

foreach
(string id in idList)

{

    
Match match = Regex.Match(html, string.Format(pattern, Regex.Escape(id)),

                    RegexOptions.Singleline | RegexOptions.IgnoreCase);

   
 Console.WriteLine(“——–begin {0}——–“,
id);

    
if (match.Success)

         
Console.WriteLine(match.Value);

    
else

          Console.WriteLine(“o(╯□╰)o”);

   
 Console.WriteLine(“——–end {0}——–“,
id);

}

Console.ReadLine();

c.      
使用正则表明式获取满意如下性质的子树

三.二.四  依照标签取外层嵌套结构

基于动态输入的tag,取相应的最外层的嵌套标签,落成如下。

string
html = @”

<html>

<body>

<div id=””div1″”>

   
<div id=””div2″” style=””background:Red;””>

       
<div id=””div3″”>

           
<table id=””table1″”>

               
<tr>

                   
<td>

                        <div
id=””div4″” style=””width:100px””></div>

                   
</td>

               
</tr>

           
</table>

       
</div>

   
</div>

   
<div id=div5>

       
<a
href=””;

   
</div>

</div>

<img
src=””;

</body>

</html>”;

Console.WriteLine(html);

string[]
tagList = { “html”, “body”, “div”, “table”, “abc(def” };

string
pattern = @”(?isx)

                     
<({0})\b[^>]*>                  #始于标志“<tag…>”

                          (?>                         #分组构造,用来限定量词“*”修饰范围

                             
<\1[^>]*> 
(?<Open>)   
#取名捕获组,境遇开端标志,入栈,Open计数加壹

                          |                          
#分层协会

                             
</\1> 
(?<-Open>)      
#狭义平衡组,蒙受甘休标志,出栈,Open计数减一

                          |                          
#支行组织

                              (?:(?!</?\1\b).)*       #左边不为开首或收尾标识的大肆字符

                          )*                         
#以上子串出现0次或专断数十次

                         
(?(Open)(?!))              
#剖断是不是还也有’OPEN’,有则证实不配对,什么都不相称

                      </\1>                          
#终止标志“</tag>”

                     “;

foreach
(string tag in tagList)

{

    
Match match = Regex.Match(html, string.Format(pattern, Regex.Escape(tag)));

    
Console.WriteLine(“——–begin {0}——–“,
tag);

    
if (match.Success)

        
Console.WriteLine(match.Value);

    
else

         Console.WriteLine(“o(╯□╰)o”);

   
Console.WriteLine(“——–end {0}——–“,
tag);

}

Console.ReadLine();

        i.   该子句的旗号为SBA讴歌MDX[^()]*

3.二.5  条件决断结构扩张应用

规格决断结构的功效不只限于验证起先和得了标志是不是配对,依照供给的不及,仍是可以有其它一些使用。譬如在相称div标签时,只取内部“存在”嵌套的外层标签。

string
test = @”<div
id=””0″”>

   
0

</div>

<div id=””1″”>

   
1

   
<div id=””2″”>

       
2

   
</div>

</div>”;

Regex
reg = new Regex(@”(?isx)                              #合作方式,忽略大小写,“.”相称猖狂字符

                     
<div[^>]*>                             
#始于标志“<div…>”

                          (?>                                
#分组构造,用来限定量词“*”修饰范围

                             
<div[^>]*> 
(?<Open>)(?<Mask>) 
#欣逢初叶标记,入栈,Open和Mask计数各加一

                          |                                   #支行组织

                             
</div> 
(?<-Open>)             
#遇见甘休标识,出栈,Open计数减一

                          |                                  
#分段协会

                             
(?:(?!</?div\b).)*              #出手不为发轫或截至标记的人身自由字符

                          )*                                 
#以上子串出现0次或私行多次

                         
(?(Open)(?!))(?(Mask)|(?!))         #’OPEN’保障标识配对,’Mask’保险内部有嵌套

                      </div>                                 
#结束标识“</div>”

                      “);

MatchCollection
mc = reg.Matches(test);

foreach
(Match m in mc)

{

    
richTextBox2.Text += m.Value + “\n——————–\n”;

}

/*——–输出——–

<div id=”1″>

   
1

   
<div id=”2″>

       
2

   
</div>

</div>


*/

命名捕获组“(?<Mask>)”只入栈不出栈,假使中间有嵌套,则“(?<Mask>)”一定有相当,此时十分“(?(Mask)yes|no)”中的“yes”子表明式,相当于如何都不做;假诺中间尚未嵌套,则“(?<Mask>)”未有匹配,此时12分“(?(Mask)yes|no)”中的“no”子表明式,也正是告诉相称失利。这里差不离的是“(?(Mask)yes|no)”中的“yes”子表明式。

对于相称内部从不嵌套的价签,也正是最内层标签,可以运用方面包车型地铁正则表明式,将“(?(Mask)yes|no)”中的“yes”子表明式设为“(?!)”,将“yes”子表达式省略。也就那样做多少浪费,完全能够用顺序否定环视来促成那1供给。

string
test = @”<div
id=””0″”>

   
0

</div>

<div id=””1″”>

   
1

   
<div id=””2″”>

       
2

   
</div>

</div>”;

Regex
reg = new Regex(@”(?is)<div[^>]*>(?:(?!</?div\b).)*</div>”);

MatchCollection
mc = reg.Matches(test);

foreach
(Match m in mc)

{

     
richTextBox2.Text += m.Value + “\n——————–\n”;

}

/*——–输出——–

<div id=”0″>

   
0

</div>


<div id=”2″>

       
2

   
</div>


*/

                   ii.     
该子句根节点的首先个孙子为1个词性为IN的词。

4       平衡组应用范围研商

平衡组能够用来合营嵌套结构,这是一个非常大的革新,不过否就感觉平衡组适合用来减轻任何嵌套难点啊?事实当然不会是那般。

例如上面那些必要,(参考 试问1个正则表达式) :

源字符串:1+Sum(1,Sum(2,
Sum(3), 4), 5)*4+5+Sum(9,Sum(8, Sum(7), 6), 5)*6+7

务求输出:

Sum(1,Sum(2, Sum(3), 4), 5)

Sum(2, Sum(3), 4)

Sum(3)

Sum(9,Sum(8, Sum(7), 6), 5)

Sum(8, Sum(7), 6)

Sum(7)

这种要求使用平衡组+递归的法子能够完结,落成代码如下:

//递归方法

private
void getNesting(string src, Regex reg, List<string> list)

{

   
MatchCollection mc =
reg.Matches(src);

   
foreach(Match m in mc)

   
{

       
list.Add(m.Value);

       
src = m.Value.Remove(m.Value.Length-1, 1);

       
if
(reg.IsMatch(src))

       
{

            
getNesting(src, reg, list);

       
}

   
}

}

//调用

string
test = “1+Sum(1,Sum(2, Sum(3), 4),
5)*4+5+Sum(9,Sum(8, Sum(7), 6), 5)*6+7”;

List<string> list = new List<string>();

Regex
reg = new Regex(@”(?i)Sum\((?>[^()]+|\((?<o>)|\)(?<-o>))*(?(o)(?!))\)”,
RegexOptions.Compiled);

getNesting(test, reg, list);

foreach
(string s in list)

{

    
richTextBox2.Text += s + “\n”;

}

平衡组固然能够达成供给,但只有您对功能无需,不然那1类要求平日是不合乎用正则来兑现的。因为平衡组并不是为这一意义而设计的,在完毕进度中做了累累附加的品尝。功能上自然要大巨惠扣。

看似那样的须求,能够友善写周朝自动机来促成,终归正则也只然而是一种西周自动机的落到实处而已。

           
string test = @”1+Sum(1,Sum(2, Sum(3), 4), 5)*4+5+Sum(9,Sum(8,
Sum(7), 6), 5)*6+7 “;

 

           
StringBuilder nesting = new StringBuilder(64);

           
List<StringBuilder> list = new List<StringBuilder>();

           
List<string> groups = new List<string>();

 

           
int level = 0;

           
int state = 0;

 

           
foreach (char c in
test)

           
{

               
if ((c == ‘S’ || c == ‘s’) && state == 0)

               
{

                    state =
1;

                   
nesting.Append(c);

               
}

               
else if ((c == ‘U’ || c == ‘u’) && state == 1)

               
{

                    state =
2;

                   
nesting.Append(c);

               
}

               
else if ((c == ‘M’ || c == ‘m’) && state == 2)

               
{

                    state =
3;

                   
nesting.Append(c);

               
}

               
else if (c == ‘(‘ && state == 3)

               
{

                    state =
0;

                   
level++;

               
}

               
else

               
{

              
     state =
0;

                    nesting = new StringBuilder(64);

               
}

 

               
if (c == ‘)’)

               
{

                    if (level > 0)

                    {

                       
level–;

                       
groups.Add(list[level].ToString() + c);

                       
list.Remove(list[level]);

                    }

               
}

 

               
if (level > 0)

               
{

                    while(list.Count < level)

     
             
{

                       
list.Add(nesting);

                    }

                    for (int i =
0; i < level; i++)

                    {

                       
list[i].Append(c);

                    }

               
}

           
}

 

           
foreach (string s in
groups)

           
{

               
Console.WriteLine(s);

           
}

            Console.ReadLine();

                  iii.     
该子句的第二个孙子为二个子句:使用S[^()]*识别

5       其余注脚

到此截止,平衡组的核心使用场景和属性调优都已钻探完了,本文对于平衡组匹配原理讲得相对相比较少,以使用场景深入分析为主。主假若因为能够运用平衡组来消除难题的人,平常已经对正则的骨干语法有了自然程度的知晓。而假使实际确实这样,那么对于平衡组的通晓,也是水到渠成的了。

如上正则实现中,选择的多是宽松排列情势,主假诺为着加注释,使得阅读清晰。而宽松排列情势平时用于教学目标,实际运用进度中,假诺不是为了可读性的思量,能够去掉那个注释和宽松排列格局参数。

上边给出了好多平衡组的选用,这里必要表明的是,作者提供的只是有的主意和思路,平昔不推荐把正则当作模板来用,固然某些时候,它的确能够作为模板来用,但自个儿要么愿意您能真的的支配这么些语法规则之后,再去选拔平衡组。当然,假诺您以为能用就行,没有须要了解为什么能够如此用,只是把它看成模板来套,小编也无话可说。

                 iv.     
该子句未有任何的孙子

(?<Clause>”(S[^()
]*”s(?<INWH>”(IN”s[^()]+”)”s)(?<ClauseAfterInWh>”(S[^()
]*”s(?>[^()]+|”([^()”s]+”s(?<DEPTH>)|”)”s(?<-DEPTH>))*(?(DEPTH)(?!))”)”s)”)”s(?#Clause))
在开辟模板引擎时遇见了1个用正则表明式相比麻烦管理的场馆,正是当世无双级的嵌套结构的合作。HTML标签就属于这种布局。

    举个有血有肉的例证,下边是大家要同盟的内容:

1              2              3              4              5              
<x>              <x></x>              <y></y>              </x>              <x></x>

    在找到用正则相称Infiniti层嵌套结构的点子从前,笔者只可以绕弯路来落到实处对Infiniti层嵌套结构的合作。

    小编只好用正则先把每一个独立的标签相配出来,然后用第8个标签字x做参数,逐一的追寻相称出来的每叁个独自标签,看看他是不是是第三个x对应的关闭标签。

    这种格局得加上判别嵌套档次的代码,还得卓越和巡回繁多不曾用的数额。

    后来自己才驾驭到.NET提供了3个正则表明式的庞大个性,用来救助管理Infiniti层嵌套结构的卓越。这种个性是.NET特有的,其余编制程序语言依旧平台不必然会有。

    大家都知道正则的匹配组的概念,它的语法是
(?<组名>)。使用那么些正则语法大家得以创建二个匹配组。其实那是三个入栈的进程。

    而.NET对正则的相配组做了3个破例的帮衬(?<-组名>)。使用这么些正则语法大家可以将点名组名的最终相称结果去除。也便是出栈了。

    2个入栈3个出栈,这1入壹出就为大家提供了格外Infiniti层嵌套的恐怕
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    下边比如看看怎么落到实处Infiniti层嵌套的万分:
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    从图中大家得以看来正则正确的相称出了最顶层的八个<x></x>结构,而嵌套在其次个<x></x>结构中的标签被当成了协会的内容。那是怎么完结的啊?

    上边是图中的正则,笔者投入了讲明:

1              2              3              4              5              6              7              8              9              10              
<x>              (?>              <x>(?<n>)           #在匹配到<x>时,将匹配组n入栈              |              </x>(?<-n>)        #在匹配到</x>时,将匹配组n出栈              |              (?!<x>|</x>).      #匹配除<x>和</x>以外的其他字符              )*              (?(n)(?!))              #如果执行到此处还存在匹配组n,则匹配失败,重新匹配              </x>

    这段正则中还用到了平日相比较少使用到的(?!(name)yes|no)语法,这几个语法约等于C语言的if语法,用于做标准判定,之用。下面的正则中大家用它来部分是不是存在命名组n,如果存在命名组n,表达标志未有对称闭合,用(?!)断言匹配失利,重新相称。

    在《Mastering Regular
Expressions》中犹如有有关章节提到这种Infiniti层嵌套结构的异常,可是本人手头没那本书。小编是从这里上学到这种奇怪的正则语法的,咱们能够参照下

 

 


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