Java语言匹配算法详解（从零开始掌握字符串匹配与正则表达式）

一、什么是字符串匹配？

字符串匹配是指在一个主字符串（也叫“文本”）中查找是否包含某个特定的子字符串（也叫“模式”）。例如，在句子 “Hello, welcome to Java world!” 中查找 “Java”，这就是一次简单的匹配操作。

二、Java 中的基础匹配方法

Java 提供了多种内置方法来实现基本的字符串匹配：

• String.contains()：判断是否包含某子串
• String.indexOf()：返回子串首次出现的位置
• String.equals() / equalsIgnoreCase()：精确匹配整个字符串

下面是一个简单示例：

public class BasicMatch {    public static void main(String[] args) {        String text = "Learning Java is fun!";        String pattern = "Java";        // 使用 contains 判断是否存在        if (text.contains(pattern)) {            System.out.println("找到了匹配的字符串！");        }        // 使用 indexOf 获取位置        int index = text.indexOf(pattern);        if (index != -1) {            System.out.println("'Java' 出现在位置：" + index);        }    }}

三、使用正则表达式进行高级匹配

当需要更复杂的匹配规则（如邮箱、手机号、日期格式等），就需要用到 Java正则表达式。Java 通过 java.util.regex 包提供强大的正则支持。

常用类包括：

• Pattern：编译正则表达式
• Matcher：执行匹配操作

下面是一个验证邮箱格式的例子：

import java.util.regex.Pattern;import java.util.regex.Matcher;public class RegexMatch {    public static void main(String[] args) {        String email = "user@example.com";        // 定义邮箱的正则表达式（简化版）        String regex = "^[\\w.-]+@[\\w.-]+\\.[a-zA-Z]{2,}$";        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);        Matcher matcher = pattern.matcher(email);        if (matcher.matches()) {            System.out.println("邮箱格式正确！");        } else {            System.out.println("邮箱格式错误！");        }    }}

四、常见的字符串匹配算法（进阶）

除了使用 Java 内置方法，了解底层的字符串匹配算法也有助于提升编程能力。以下是几种经典算法：

• 暴力匹配（Brute Force）：逐个字符比较，时间复杂度 O(n*m)
• KMP 算法：利用已匹配信息跳过无效比较，时间复杂度 O(n+m)
• Boyer-Moore 算法：从右向左匹配，常用于实际文本搜索

虽然日常开发中很少手动实现这些算法（因为 Java 的 indexOf 和正则已经高度优化），但理解其原理对面试和算法思维很有帮助。

五、小结

通过本教程，你已经掌握了：

• Java 字符串的基本匹配方法
• 如何使用正则表达式进行复杂模式匹配
• 常见匹配算法的基本概念

无论你是初学者还是有一定经验的开发者，掌握 模式匹配教程中的这些技巧，都能让你在处理文本数据时更加得心应手。快去动手实践吧！

提示：在实际项目中，优先使用 Java 内置方法或正则表达式，除非有特殊性能要求才考虑手动实现高级匹配算法。