21、正则表达式回溯机制与贪婪性深度解析

正则表达式回溯机制与贪婪性深度解析

1. 回溯机制的形象类比

回溯机制就像在道路的每个岔口留下一堆面包屑。当你选择的路径是死胡同时，你可以沿着原路返回，直到遇到一堆面包屑，它指示着一条未尝试过的路径。如果这条新路径也是死路，你可以继续回溯到下一堆面包屑，如此反复，直到找到通往目标的路径，或者耗尽所有未尝试的路径。

在正则表达式引擎中，有很多情况需要在两个或多个选项之间做出选择。例如，当遇到 ...x?... 时，引擎必须决定是否尝试匹配 x ；而遇到 ...x+... 时，引擎至少要尝试匹配一次 x ，因为 + 要求至少匹配一次。每次做出决策时，引擎都会留下一个虚拟的“面包屑堆”，提醒自己还有另一个选项（匹配或不匹配）在该点仍然可行。

2. 一个简单的回溯示例

以正则表达式 to(nite;knight;night) 匹配字符串 hot tonic tonight! 为例：
- 从字符串开头尝试匹配 t ，失败，引擎移动到第二个位置重试，仍然失败，再移动到第三个位置， t 匹配成功，但后续的 o 匹配空格失败，整个尝试失败。
- 当尝试从 tonic 开始匹配时， to 匹配成功后，有三个可选的分支。引擎先选择 nite 尝试，在匹配到 t