Đánh giá số lượng chuỗi có thể mà regex có thể khớp


20

Trong một phòng chat với một vài người, một chủ đề xuất hiện giữa tôi và họ về việc có bao nhiêu chuỗi có thể phù hợp với một regex.

Nhiệm vụ của bạn là xây dựng một chương trình có thể trả lời câu hỏi đó.

Chương trình của bạn sẽ chấp nhận, như là đầu vào, bất kỳ biểu thức chính quy nào được định nghĩa trong tài liệu này là "biểu thức chính quy mở rộng", chẳng hạn như:

^[A-Za-z0-9]{8}$

và xuất tổng số chuỗi có thể khớp với biểu thức đó, xuất ra infinitynếu có vô số chuỗi:

218340105584896

Chương trình của bạn cũng có thể xuất ra too manynếu có nhiều hơn 2 63 -1 chuỗi có thể khớp với biểu thức chính quy; tuy nhiên, nó không được xuất ra infinitytrừ khi thực sự có vô số chuỗi.

Chương trình ngắn nhất để làm chiến thắng ở trên.


Regex đó có nên ^[A-Za-z0-9]{8}$không? Nếu không, câu trả lời sẽ là infinity.
Chấn thương kỹ thuật số

Chúng ta đang sử dụng mã hóa ký tự nào?
shiona

2
@JoeZ. Bạn có thể nên liên kết đến một hình thức regex hợp lệ. Bằng cách này, rõ ràng chính xác những gì bạn muốn.
Justin

2
Thật kỳ lạ, mặc dù các ERE thực sự đều đặn và BRE không (phản hồi có nghĩa là nó có thể phù hợp với một số ngôn ngữ không thông thường - mặc dù thiếu sự xen kẽ có nghĩa là không đơn giản để nói đó là ngôn ngữ mạnh hơn của cả hai), chúng ' Có lẽ khó đếm hơn. Thay thế có nghĩa là bạn phải tính đến việc tính hai lần.
Peter Taylor

2
Chúc may mắn nhận được câu trả lời chính xác, Đừng bao giờ chơi golf
Ben Voigt

Câu trả lời:


30

Con trăn 3370

Tôi đã làm điều này để có chức năng như tôi có thể, và thậm chí có sự thay thế để làm việc (với kiểm tra đếm kép chính xác!). Theo như tôi biết thì nó hoạt động cho tất cả mọi thứ trừ ngoại hình (vì điều đó sẽ rất điên rồ).

Đối với bất cứ ai viết giải pháp của riêng họ, hãy sử dụng / cải thiện phương pháp của tôi nhiều như bạn muốn.

Mã số:

R=range;L=len;E=enumerate;I=int;F="Infinity";S=sum;H=chr;D=ord;J=lambda l:''.join(l);U=lambda s:J([H(i)if H(i) not in s else''for i in R(1,128)]);s=' \n\t';c=J((H(i)if H(i)not in s else'')for i in R(1,32));d,l,u=[J(H(i)for i in R(*n))for n in [[48,59],[97,123],[65,91]]];p='`~!@#$%^&*()-_=+[{]}\\|;:\'",<.>/?';Y={'\\s':s,'\\S':c+s+p+u+l+d,'\\d':d,'\\D':U(d),'\\w':u+l+'_','\\W':U(u+l+'_'),'[:alnum:]':u+l+d,'[:alpha:]':u+l,'[:ascii:]':U(''),'[:blank:]':' \t','[:cntrl:]':c,'[:digit:]':d,'[:graph:]':p+d+l+u,'[:lower:]':l,'[:print:]':p+d+l+u+s,'[:punct:]':p,'[:space:]':s,'[:upper:]':u,'[:word:]':l+u+'_','[:xdigit:]':d+'ABCDEF'};C=lambda l,n:[d+[l[i]]for i in R(L(l))for d in C(l[i+1:],n-1)]if n>0 else[[]];O=lambda x:S([all((c in s)for s in [(e[1]if any(e[1] not in Y for e in x)else Y[e[1]])if e[0]=='e'else(e[1]if e[0]=='t'else((Y[e[1]]if e[1]in Y else B(e[1]))if e[0]=='['else''))for e in x])for c in Y['[:ascii:]']])
def X(r):
 x=[];l=0;c=''
 for h in r:
    l+=I(h in'([')-I(h in')]')
    if l<1 and'|'==h:x+=[c];c=''
    else:c+=h
 x+=[c]
 if L(x)>1:
    o=0;m=[];u=[]
    for e in x:
     p,b=X(e)
     if p==F:return F,[]
     o+=p;m+=[('(',b)];u+=[b]
    return o-S([(-1)**(i%2)*T(s) for i in R(2,L(u)+1)for s in C(u,i)]),[('|',m)]
 u=[];o=[];m=[];w=1
 while r!='':
    h=r[0];z=0
    if h in'([{':
     l=1;i=1
     while l>0:k=r[i];l+=(k==h)-(k=={'(':')','[':']','{':'}'}[h]);i+=1
     u+=[(h,r[1:i-1])];z=i
    elif h=='\\':u+=[('e','\\'+eval("'\\%s'"%r[1]))]if r[1]in'nt'else[('e','\\'+r[1])];z=2
    elif h in ['*','+','?']:u+=[('{',h)];z=1
    elif h in'^$':return 0
    elif h=='.':u+=[('[','[:ascii:]')];z=1
    else:u+=[('t',h)];z=1
    r=r[z:]
 for t,g in u:
    if t=='(':p,b=X(g);o+=[p];m+=[('(',b)]
    elif t=='e':o+=[L(Y[g])]if g in Y else[1]
    elif t=='[':o+=[N(g)]
    elif t=='{':
     n=o[-1]
     try:o[-1]=S([n**r for r in Q(g)])
     except:return F,[]
    elif t=='t':o+=[1]
    if t!='(':m+=[(t,g)]
 for c in o:
    if c==F:return F,[]
    w*=c
 return w,m
def N(s):
 if s in Y:return L(Y[s])
 if(s[0],s[-1])==('[',']'):return 1
 n=(s[0]=='^');a=0
 if n:s=s[1:]
 while s!='':
    if L(s)>=3 and s[1]=='-':a+=D(s[2])-D(s[0])+1;s=s[3:];continue
    a+=1;s=s[1:]
 return 256*n+(-1)**n*a
def Q(s):
 if s=='?':return[0,1]
 if s[0]in'*+':return None
 if ','in s:
    l,h=s.split(',')
    return None if h==''else R(I(l),I(h)+1)
 return[I(s)]
def B(s):
 n=(s[0]=='^')
 if n:s=s[1:]
 a='';w=''
 while s!='':
    h=s[0]
    if 3<=L(s)and'-'==s[1]:
     for i in R(D(s[0]),D(s[2])+1):a+=H(i)
     s=s[3:];continue
    a+=h;s=s[1:]
 return J([c*(c not in a)for c in Y['[:ascii:]']])if n else a
def T(x):
 if all(e==[] for e in x):return 1
 for i,e in E(x):
    if L(e)>=2 and e[1][0]=='{':return S([T([[e[0]]*n+e[2:]]+x[:i]+x[i+1:])for n in Q(e[1][1])])
    if L(e)>=1:
     if e[0][0] == '(':return T([e[0][1]+e[1:]]+x[:i]+x[i+1:])
     if e[0][0]== '|':
        t=S(T([[s]+e[1:]]+x[:i]+x[i+1:])for s in e[0][1])
        u=[[s]for s in e[0][1]]
        return t-S((-1)**(j%2)*T(b)for j in R(2,L(u)+1)for b in C(u,j))
 if any(e==[]for e in x):return 0
 return O([e[0]for e in x])*T([e[1:]for e in x])
r=raw_input();e=[];l=0;c=''
for h in r:
 l+=I(h in'([')-I(h in')]')
 if l<1 and'|'==h:e+=[c];c=''
 else:c+=h
e+=[c];o=[];x=[]
for f in e:
 if '^'!=f[0]or'$'!=f[-1]:print F;quit()
 n,m=X(f[1:-1])
 if n==F:print F;quit()
 o+=[n];x+=[m]
print S(o)-S([(-1)**(i%2)*T(s) for i in R(2,L(x)+1)for s in C(x,i)])

Ung dung:

controlchars = ''
for i in range(1,32):
    if chr(i) not in '\t\n':
        controlchars += chr(i)

CLASSES={
'\\s':' \t\n',
'\\S':controlchars+'!"#$%&\'()*+,-./0123456789:;<=>?@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[\\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}~',
'\\d':'0123456789',
'\\D':controlchars+'\n\t !"#$%&\'()*+,-./:;<=>?@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[\\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}~',
'\\w':'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789_',
'\\W':controlchars+'\n\t !"#$%&\'()*+,-./:;<=>?@[\\]^`{|}~',
'[:alnum:]':'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789',
'[:alpha:]':'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ',
'[:ascii:]':controlchars+'\n\t !"#$%&\'()*+,-./0123456789:;<=>?@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[\\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}~',
'[:blank:]':' \t',
'[:cntrl:]':controlchars,
'[:digit:]':'0123456789',
'[:graph:]':'!"#$%&\'()*+,-./0123456789:;<=>?@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[\\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}~',
'[:lower:]':'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz',
'[:print:]':'\n\t !"#$%&\'()*+,-./0123456789:;<=>?@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[\\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}~',
'[:punct:]':'`~!@#$%^&*()-_=+[{]}\\|;:\'",<.>/?',
'[:space:]':' \t\n',
'[:upper:]':'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ',
'[:word:]':'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789_',
'[:xdigit:]':'0123456789ABCDEF'
}

DELIMIT = {
'(':')',
')':'(',
'[':']',
']':'[',
'{':'}',
'}':'{'
}

def combos(lst,num):
    if num == 0:
        return [[]]
    combs = []
    for i in range(len(lst)):
        for c in combos(lst[i+1:],num-1):
            combs.append([lst[i]]+c)
    return combs

def count_regex(regex):
    exprs = []
    level = 0
    current = ''
    for char in regex:
        if char in '([':
            level += 1
        if char in ')]':
            level -= 1
        if char == '|' and level == 0:
            exprs.append(current)
            current = ''
        else:
            current += char
    exprs.append(current)

    comps = []
    expanded = []
    for e in exprs:
        if (e[0] != '^' or e[-1] != '$'):
            return 'Infinity'
        num,member = count_expr(e[1:-1])
        if num == 'Infinity':
            return 'Infinity'
        comps.append(num)
        expanded.append(member)

    total = sum(comps)
    for i in range(2,len(expanded)+1):
        for subset in combos(expanded,i):
            if i % 2 == 0:
                total -= count_doubles(subset)
            else:
                total += count_doubles(subset)
    return total

def count_expr(expr):
    exprs = []
    level = 0
    current = ''
    for char in expr:
        if char in '([':
            level += 1
        if char in ')]':
            level -= 1
        if char == '|' and level == 0:
            exprs.append(current)
            current = ''
        else:
            current += char
    exprs.append(current)

    if len(exprs) != 1:
        comps = 0
        members = []
        sub = []
        for e in exprs:
            comp,memb = count_expr(e)
            if comp == 'Infinity':
                return 'Infinity',[]
            comps += comp
            members.append(('(',memb))
            sub.append(memb)

        for i in range(2,len(sub)+1):
            for subset in combos(sub,i):
                if i % 2 == 0:
                    comps -= count_doubles(subset)
                else:
                    comps += count_doubles(subset)

        return comps,[('|',members)]


    sub = []
    while expr != '':
        char = expr[0]
        if char in ['(','[','{']:
            level = 1
            i = 1
            while level > 0:
                nchar = expr[i]
                if nchar == char: level += 1
                if nchar == DELIMIT[char]: level -= 1
                i += 1
            sub.append((char,expr[1:i-1]))
            expr = expr[i:]
        elif char == '\\':
            if expr[1] == 'n':
                sub.append(('e','\\'+'\n'))
                expr = expr[2:]
            elif expr[1] == 't':
                sub.append(('e','\\'+'\t'))
                expr = expr[2:]
            else:
                sub.append(('e','\\'+expr[1]))
                expr = expr[2:]
        elif char in ['*','+','?']:
            sub.append(('{',char))
            expr = expr[1:]
        else:
            if char in '^$':
                return 0
            if char == '.':
                sub.append(('[','[:ascii:]'))
                expr = expr[1:]
            else:
                sub.append(('t',char))
                expr = expr[1:]

    components = []
    members = []
    for t,string in sub:
        if t == '(':
            comp,memb = count_expr(string)
            components.append(comp)
            members.append(('(',memb))
        elif t == 'e':
            if string in CLASSES:
                components.append(len(CLASSES[string]))
            else:
                components.append(1)
        elif t == '[':
            components.append(count_class(string))
        elif t == '{':
            num = components[-1]
            try:
                components[-1] = sum([num**r for r in count_quantifier(string)])
            except TypeError:
                return 'Infinity',[]
        elif t == 't':
            components.append(1)

        if t != '(':
            members.append((t,string))

    total = 1
    for c in components:
        if c == 'Infinity':
            return 'Infinity',[]
        total *= c
    return total,members

def count_class(string):
    if string in CLASSES:
        return len(CLASSES[string])
    if string[0] == '[' and string[-1] == ']':
        return 1
    negate = (string[0] == '^')
    if negate: string = string[1:]
    avail_count = 0
    while string != '':
        char = string[0]
        if len(string) >= 3:
            if string[1] == '-':
                first,last = string[0],string[2]
                avail_count += ord(last)-ord(first)+1
                string = string[3:]
                continue
        avail_count += 1
        string = string[1:]
    if negate:
        return 256-avail-count
    return avail_count

def count_quantifier(string):
    if string == '?':
        return [0,1]
    if string[0] in '*+':
        return None
    if ',' in string:
        low,high = string.split(',')
        if high == '':
            return None
        return range(int(low),int(high)+1)
    return [int(string)]

def bracket_string(string):
    negate = (string[0] == '^')
    if negate: string = string[1:]
    avail = ''
    while string != '':
        char = string[0]
        if len(string) >= 3:
            if string[1] == '-':
                first,last = string[0],string[2]
                for i in range(ord(first),ord(last)+1):
                    avail += chr(i)
                string = string[3:]
                continue
        avail += char
        string = string[1:]
    if negate:
        new = ''
        for c in CLASSES['[:ascii:]']:
            if c not in avail:
                new += c
        return new
    return avail

def overlap(es):
    chars=['' for i in range(len(es))]
    for i,e in enumerate(es):
        if e[0] == 'e':
            if any(e[1] not in CLASSES for e in es):
                chars[i] = e[1]
            else:
                chars[i] = CLASSES[e[1]]

    for i,e in enumerate(es):
        if e[0] == 't':
            chars[i] = e[1]

    for i,e in enumerate(es):
        if e[0] == '[':
            if e[1] in CLASSES:
                chars[i] = CLASSES[e[1]]
            else:
                chars[i] = bracket_string(e[1])

    total = 0
    for c in CLASSES['[:ascii:]']:
        has = True
        for chs in chars:
            if c not in chs:
                has = False
                break
        if has:
            total += 1
    return total

def count_doubles(exprs):   
    if all(e==[] for e in exprs):
        return 1

    for i,expr in enumerate(exprs):
        if len(expr) >= 2 and expr[1][0] == '{':
            rng = count_quantifier(expr[1][1])
            total = 0
            for n in rng:
                total += count_doubles([ [expr[0]]*n+expr[2:] ] + exprs[:i] + exprs[i+1:])
            return total

    for i,expr in enumerate(exprs):
        if len(expr) >= 1 and expr[0][0] == '(':
            return count_doubles([ expr[0][1]+expr[1:] ] + exprs[:i] + exprs[i+1:] )

    if any(e==[] for e in exprs):
        return 0

    for i,expr in enumerate(exprs):
        if expr[0][0] == '|':
            total = 0
            subs = []
            for sub_expr in expr[0][1]:
                subs.append([sub_expr])
                total += count_doubles([ [sub_expr]+expr[1:] ] + exprs[:i] + exprs[i+1:])

            for j in range(2,len(subs)+1):
                for subset in combos(subs,j):
                    if j % 2 == 0:
                        total -= count_doubles(subset)
                    else:
                        total += count_doubles(subset)

            return total

    over = overlap([e[0] for e in exprs])
    if over == 0:
        return 0
    return  over * count_doubles([e[1:] for e in exprs])

reg = raw_input('Regex: ')
print count_regex(reg)

Dưới đây là một số trường hợp thử nghiệm có liên quan tôi đã xác nhận:

Regex: ^[A-Za-z0-9]{8}$
218340105584896

Regex: ^([a-b]*)$
Infinity

Regex: ^([0-9]|[a-e])([a-e]|[A-E])$|^[a-f]{2}$
161

Regex: ^[a-z]{2}$|^[0-9]?[a-z]{2,3}$|^a[a-z]?$
200773

Regex: ^([a-z]|[a-e]|[A-E]|[3-4]|[D-G])$
35

Regex: ^\(.)\(.)\2\1$
16129*

Regex: ^(a)\1?$
2

Regex: ^[[:space:]]$|^\t$
3

* Điều này thực sự khác biệt ở môn đánh gôn và không có người chơi do sự khác biệt một ký tự trong những gì được định nghĩa là ascii hợp lệ. Tôi tin rằng golf là một trong những chính xác hơn.

Để xác nhận tính chính xác của nó, các thử nghiệm tiếp theo có thể được thực hiện, vui lòng cho tôi biết bất kỳ lỗi nào (tôi thực sự sẽ không ngạc nhiên nếu có khá nhiều).


9
Điều đó thật điên rồ .
Joe Z.

Đáng giá một upvote. xfix, ý bạn là cái này?
tomsmeding

@ace Oh cảm ơn vì đã thêm cú pháp tô sáng. Tôi còn khá mới với trang web và không biết bạn có thể làm điều đó.
KSab

1
Không có gì. Để sử dụng cú pháp nổi bật ở đây, bạn có thể thêm một nhận xét HTML <!-- language: lang-code -->(đối với một đoạn mã) hoặc <!-- language-all: lang-code -->(đối với tất cả các mã trong một bưu điện), nơi lang-codemã ngôn ngữ của ngôn ngữ của bạn. Đảm bảo rằng định dạng hoàn toàn giống nhau (với khoảng trắng, v.v.). Danh sách mã ngôn ngữ có thể được tìm thấy ở đây . (Bạn phải cuộn xuống một chút.) Tôi không chắc việc sử dụng thẻ có hoạt động hay không, vì vậy chỉ cần sử dụng mã ngôn ngữ. :)
user12205

2
KSab đã đi đến nơi không người đàn ông nào dám đi ...
Rob
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.