Regex Golf刷题笔记
零、前言
笔记创建时间：2020/03/10
笔记更新时间：2022/01/07
网站：Regex Golf
答案汇总：Best known Regex Golf solutions
一、Warmup
规律：左边的字符串都包含 foo 子串，右边的字符串都不包含。
答案：
- 长度：3
foo
解析：仅匹配包含 foo 子串的字符串。
- 长度：3
f.o
解析：与上一条正则表达式不同的是中间的 o 替换为了任意字符 . ，表示匹配任何包含 f + 一个任意字符 + o 形式子串的字符串。
二、Anchors
规律：左边的字符串都以 k 结尾，右边的字符串都不以 k 结尾。
答案：
- 长度：2
k$
解析：使用结尾符 $ 限定匹配仅结尾为 k 的字符串。
三、It never ends
规律：左边的字符串都以 u 结尾，右边的字符串都不以 u 结尾。
答案：
- 长度：3
u\b
解析：这一题跟上一题规律差不多，但这题规定不能使用结尾符 $ ，所以第一个想到的就是使用单词边界符 \b 来匹配，不过长度相对结尾符 $ 来说就多了一个字符。
- 长度：6
u(?!.)
解析：虽然这条正则表达式没有上一条短，但给出了一个新的思路（使用正向否定预查任意字符来匹配字符串末尾），值得学习。
四、Ranges
规律：左边的所有字符串都只涉及 a 到 f 这几个字母。
答案：
- 长度：8
[a-f]{4}
解析：使用 [a-f] 限定匹配字符为 a 到 f ，并用 {4} 重复匹配 4 次。
- 长度：8
^[a-f]*$
解析：这一条正则表达式同样使用 [a-f] 限定匹配字符为 a 到 f，但改为用 * 重复匹配任意次来将原本的 {4} 缩短了 2 个字符，但任意次（0 次也可以被匹配）也导致右边的字符串都会被匹配上，如果换成 + ，也是只要包含了哪怕一个 a 到 f 的字母就会被匹配上。所以首尾加上开始符 ^ 和结束符 $ 来限制所有字符必须均为 a 到 f 才能被匹配，到头来正则表达式的长度并没有得到缩减，但也是另一种思路。
五、Backrefs
规律：左边的字符串都包含 ABC + 任意个字符 + ABC 形式的子串，右边的字符串则没有。
答案：
- 长度：9
(...).*\1
解析：用 (...) 来匹配并捕获开头的 ABC 部分，中间的任意个字符则用 .* 匹配，最后结尾的 ABC 使用前面捕获到 \1 来匹配。
六、Abba
规律：右边的字符串都包含 任意个字符 + ABBA 形式的子串，左边的字符串则没有。
答案：
- 长度：17
^(?!.*(.)(.)\2\1)
解析：因为左边为需要匹配到的字符串，而右边为同时不能匹配到的字符串。这次的规律在右边，所以需要排除包含 任意个字符 + ABBA 形式子串的字符串。因此使用正向否定预查 (?!) 来排除。而 ABBA 的部分则用两个 (.) 分别匹配并捕获前面的 A 和 B，并用 \2 和 \1 来匹配后面的 BA 。而所有类型的预查都不消耗字符，所以在开头加上开始符 ^ 。而且并不是所有需要排除的字符串的 ABBA 部分都在开头，所以在 (.)(.)\2\1 的前面加上 .* 来匹配任意个字符。
- 长度：16
^(?!(.)+(.)\2\1)
【重点】
例如表达式：(.)+\1
解释：其中+会匹配一次或多次()中的部分.，而()捕获的内容为+匹配到的最后一个。
解析：因 (.)+ 组合时， + 会匹配一次或多次 () 中的 .，而 () 捕获到的内容为 + 最后匹配到的内容，所以很巧妙的将长度缩短了 1 个字符。
- 长度：14
^(?!(.)+\1)|ef
解析：这条正则表达式前面的 ^(?!(.)+\1) 部分根据上一条所介绍的原理其实也不难想到，它是将原本的 (.)+(.)\2\1 匹配 任意个字符 + ABBA 形式的子串转变为匹配 任意个字符 + BBA 形式的子串。但左边的 effusive 和 noisefully 两个字符串由于也包含了 BBA 形式的子串，导致未被匹配到。而细心观察就可以发现，只有这两个字符串中包含 ef 子串，所以用或符号 | 连接 ef 即可。正则表达式被缩短到了 14 个字符。
七、A man, a plan
规律：左边的字符串都为 回文字符串 ，右边的字符串则没有。
答案：
- 长度：14
^(.)(.).*\2\1$
解析：虽然左边的字符串都为 回文字符串 ，但其实可以简化为 AB + 任意个字母 + BA 的形式，所以使用两个 (.) 分别匹配并捕获前面的 A 和 B ，中间的任意个字母则用 .* 匹配，并用 \2 和 \1 来匹配后面的 BA 部分。但为了防止右边的字符串中包含相同形式的子串，所以在开头和结尾分别添加了开始符 ^ 和结尾符 $ 来确保整个字符串都为 AB + 任意个字母 + BA 的形式才会被匹配。
- 长度：13
^(.)[^p].*\1$
解析：这一题其实也可以简化成 A + 任意个字母 + A 的形式。所以可以直接使用 (.).*\1 来匹配，但会发现右边的第 6、9、11、13 条字符串也被匹配到了。所以在开头和结尾分别加上 ^ 和 $ 来防止，但右边的还有 sporous 这个字符串被匹配到，但可以发现左边的字符串中没有第二个字母为 p 的，所以使用 [^p] 来排除。
八、Prime
规律：左边字符串 x 的个数均为素数个，右边则均不为素数个。
答案：
- 长度：14
^(?!(..+)\1+$)
解析：使用正向否定预查 (?!) 排除非素数个 x 的字符串。其中 (..+) 可以匹配并捕获 [2,N] 个任意字符，再在后面使用 \1 匹配捕获到的内容，则变为 2[2,N] 个任意字符，然后还有一个 + 跟在 \1 后面，则变为 [2,N][2,N] 个任意字符，最后有一个结尾符 $ 表示直到字符串结尾。
九、Four
规律：左边的字符串都包含 ABACADA 形式的子串，右边的字符串则没有。
答案：
- 长度：12
(.).\1.\1.\1
解析：使用 (.) 匹配并捕获 A ，使用 '\1' 来匹配后续的 A ，其中穿插的 B 、 C 、 D 则用 . 匹配任意字符。
- 长度：11
(.)(.\1){3}
解析：根据上一条正则表达式，可以发现其中 .\1 部分出现了 3 次，所以可以将其合并并用 {3} 来重复匹配 3 次，将正则表达式缩短了 1 个长度。
十、Order
规律：左边的字符串长度都是 5 或 6，而右边的字符串只有 oriole 的长度是 6 。
答案：
- 长度：11
^[^o].{4,5}$
解析：首先根据发现的规律很容易写出 ^.{5,6}$ ，但右边的 oriole 字符串因为是 6 个长度也会被匹配上。进一步可以发现左边的字符串第一个字符都没有 o ，那就好办了，在前面添加 [^o] 来排除第一字符是 o 的情况，那么重复区间同时也要相应的减 1 ，改为 {4,5} 。
- 长度：11
^.{5}[^e]?$
解析：根据刚总结的规律，右边只有 oriole 字符串因为是 6 个长度也会被 ^.{5,6}$ 匹配上，但可以发现不仅左边字符串第一个字符都没有 o ，而且左边长度为 6 的字符串中第六个字符都没有 e ，所以在后面添加 [^e] 来排除第六个字符是 e 的情况，那么重复区间同时也要相应的减 1 ，改为 {5} 。但左边字符串也有长度为 5 的情况，所以需要在后面添加 ? 表示排除第六个字符为 e 或没有第六个字符。
首先使用 ^.{5} 从字符串的开始匹配 5 个任意字符，然后用 [^e] 排除了
十一、Triples
规律：左右两边的字符串都是数字，并且左边的都是 3 的倍数，而右边的不是。
答案：
- 长度：36
00([369]|1[25]|$)|.1.+4|3.*7.|4.2|55
- 长度：34
00($|3|6|9|12|15)|4.2|.1.+4|55|.17
- 长度：34
[02-5][123][257]|[07][0269]+3?$|55
- 长度：142
^[0369]*(([147][0369]*|[258][0369]*[258][0369]*)([147][0369]*[258][0369]*)*([258][0369]*|[147][0369]*[147][0369]*)|[258][0369]*[147][0369]*)*$
- 长度：127
^([0369]|([147]|[258][0369]*[258])([147][0369]*[258]|[0369])*[258]|([258]|[147][0369]*[147])([258][0369]*[147]|[0369])*[147])+$
- 长度：109
^(([0369]|[147][0369]*[258])|([258]|[147][0369]*[147])([0369]|[258][0369]*[147])*([147]|[258][0369]*[258]))*$
