仅在 "level" 由括号确定的顶层拆分带有嵌套括号的字符串

Splitting a string with nested parentheses at only the top level where "level" is determined by the parentheses

我正在尝试创建一个正则表达式,它允许我仅在中央逗号处拆分下面的字符串。

str_1 <- "N(0, 1)"
str_2 <- "N(N(0.1, 1), 1)"
str_3 <- "N(U(0, 1), 1)"
str_4 <- "N(0, T(0, 1))"
str_5 <- "N(N(0, 1), N(0, 1))"

将它们视为分布的参数。现在,我想拆分“顶级”的逗号。

一些细节:数字可以是十进制数,可以是正数也可以是负数。它们将始终在 U()N()LN()T() 内分组,并以逗号分隔。稍后将添加更多分组,因此需要更通用的解决方案或易于扩展。我要做的是在“顶级”逗号处拆分表达式。​​

现在,str_1 的第一个案例直接使用:

unlist(strsplit(str_1, ",", perl = TRUE))

在我继续之前,我需要知道我是否有嵌套。我知道如果有嵌套,我将拥有不止一个 N、U、LN 或 T。所以为了检查,我做了(str_2):

length(attr(gregexpr("(N|LN|U|T)", str_2, perl = TRUE)[[1]], "match.length")) > 1

确定我是否有嵌套(这可能是一种更简洁的测试方法?)后,我可以继续计算剩余字符串的拆分。但是,这就是我被困的地方。考虑到我无法计算逗号,因为 str_2str_3str_4 会产生歧义。我如何确保只在中央逗号处拆分?

我希望得到以下输出(因此去掉第一个字母和括号以及最后一个括号)

# str_2
"N(0.1, 1)" "1"

# str_3
"U(0, 1)" "1"

# str_4
"0" "T(0, 1)"

# str_5
"N(0, 1)" "N(0, 1)"

如果可能的话,我想继续使用 base R 以减少代码的依赖项数量。任何帮助深表感谢。这也可能无法通过正则表达式解决,但需要一种可能通过递归的编程方法,如 this Java 问题中的建议。

如果您的字符向量采用您显示的格式,您可以使用单个 PCRE 正则表达式实现所需的内容:

(?:\G(?!^)\s*,\s*|^N\()\K(?:\d+|\w+(\([^()]*(?:(?1)[^()]*)*\)))(?=\s*,|\)$)

参见regex demo详情

  • (?:\G(?!^)\s*,\s*|^N\() - 上一个成功匹配的结尾 (\G(?!^)),然后是用零个或多个空白字符括起来的逗号 (\s*,\s*) 或 N( 字符串在字符串的开头 (^N\()
  • \K - 一个匹配重置运算符,它会丢弃目前匹配内存缓冲区中所有匹配的文本
  • (?: - 非捕获组的开始
    • \d+ - 一个或多个数字
    • | - 或
    • \w+ - 一个或多个单词字符
    • (\([^()]*(?:(?1)[^()]*)*\)) - 第 1 组(需要递归才能正常工作):a (,然后是 () 以外的任何零个或多个字符,然后零次或多次出现第 1 组模式(递归),然后零次或多次 () 以外的字符,然后是 ) 字符
  • ) - 非捕获组结束
  • (?=\s*,|\)$) - 紧随其后的是零个或多个空格,然后是逗号或 ) 字符串末尾的字符。

参见 regex demo:

strs <- c("N(0, 1)", "N(N(0.1, 1), 1)", "N(U(0, 1), 1)", "N(0, T(0, 1))", "N(N(0, 1), N(0, 1))")
p <- "(?:\G(?!^)\s*,\s*|^N\()\K(?:\d+|\w+(\([^()]*(?:(?1)[^()]*)*\)))(?=\s*,|\)$)"
regmatches(strs, gregexpr(p, strs, perl=TRUE))
# => [[1]]
#    [1] "0" "1"
#    
#    [[2]]
#    [1] "N(0.1, 1)" "1"        
#    
#    [[3]]
#    [1] "U(0, 1)" "1"      
#    
#    [[4]]
#    [1] "0"       "T(0, 1)"
#    
#    [[5]]
#    [1] "N(0, 1)" "N(0, 1)"

定义s为字符串的字符向量。我们计算左括号的累积数减去右括号的累积数,并将差为 0 的任何逗号替换为分号,然后将其拆分。

为此,我们使用 gsubfn,它类似于 gsub,除了替换不必是字符串,但可以是原型对象。每个字符串开头的 proto 对象 运行s 的 pre 方法和传递给 gsubfn 的模式的每个匹配的 fun 方法 运行s .下面定义的 pre 方法将 lev 设置为 0,其中 lev 将保存上面讨论的累积差异。 fun 在每次匹配左括号、右括号或逗号时是 运行,每次我们匹配到:

  • 左括号会递增lev
  • 右括号会递减lev
  • comma 如果 lev == 0
  • ,它将发出分号替换逗号

使用sub、运行 gsubfn删除输入s开头和结尾的垃圾,然后在分号处拆分结果。最后我们将结果简化为一个数据框。此处输出字符向量的长度均为 2,但如果它们的长度可以不同,则省略 as.data.frame.

library(gsubfn)
library(magrittr)


# s is char vec; rm is TRUE if 1st two chars & last one to be removed
# output is list of char vecs
Split <- function(s, rm = TRUE) {
  p <- proto(
    pre = function(this) this$lev <- 0,
    fun = function(this, x) {
      this$lev <- this$lev + ( x == "(" ) - ( x == ")" )
      if (x == "," && this$lev == 0) ";" else x
    }
  )

  if (rm) s <- sub("^..(.*).$", r"{}", s)
  s %>% gsubfn(r"{[\(\),]}", p, .) %>% strsplit(" *; *")
}

# test 1
s <- c(str_1 = "N(0, 1)", str_2 = "N(N(0.1, 1), 1)", str_3 = "N(U(0, 1), 1)", 
       str_4 = "N(0, T(0, 1))", str_5 = "N(N(0, 1), N(0, 1))")
s %>% Split %>% as.data.frame
##   str_1     str_2   str_3   str_4   str_5
## 1     0 N(0.1, 1) U(0, 1)       0 N(0, 1)
## 2     1         1       1 T(0, 1) N(0, 1)

请注意,这可以使用任意数量的参数:

# test 2
w <- "lognormal(N(0, 1), 1), lognormal(0, U(0, 1)), beta(U(1, 1), 2), N(0, 1)"
w %>% Split(rm = FALSE)  %>% unlist
## [1] "lognormal(N(0, 1), 1)" "lognormal(0, U(0, 1))" "beta(U(1, 1), 2)"     
## [4] "N(0, 1)"   

如果我们认为结构保持不变,那么我们可以这样做:

lapply(parse(text=strings), function(x)c(deparse(x[[2]]), deparse(x[[3]])))

[[1]]
[1] "0" "1"

[[2]]
[1] "N(0.1, 1)" "1"        

[[3]]
[1] "U(0, 1)" "1"      

[[4]]
[1] "0"       "T(0, 1)"

[[5]]
[1] "N(0, 1)" "N(0, 1)"

strings <- c("N(0, 1)", "N(N(0.1, 1), 1)", "N(U(0, 1), 1)", "N(0, T(0, 1))", "N(N(0, 1), N(0, 1))")