帮我用Java写一个关键字、标识符、数字、界符、运算符的词法分析程序

好的，以下是一个简单的基于正则表达式的词法分析程序，可以分析关键字、标识符、数字、界符和运算符：

import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class LexicalAnalyzer {
    public static void main(String[] args) {
        // 输入的代码
        String code = "int a = 123;\n" +
                      "if (a > 0) {\n" +
                      "    System.out.println(\"Hello, world!\");\n" +
                      "}";

        // 关键字集合
        Set<String> keywords = new HashSet<>(Arrays.asList(
            "abstract", "assert", "boolean", "break", "byte", "case", "catch", "char",
            "class", "const", "continue", "default", "do", "double", "else", "enum",
            "extends", "final", "finally", "float", "for", "if", "goto", "implements",
            "import", "instanceof", "int", "interface", "long", "native", "new", "package",
            "private", "protected", "public", "return", "short", "static", "strictfp",
            "super", "switch", "synchronized", "this", "throw", "throws", "transient",
            "try", "void", "volatile", "while"
        ));

        // 界符集合
        Set<Character> delimiters = new HashSet<>(Arrays.asList(
            '(', ')', '{', '}', ';'
        ));

        // 运算符集合
        Set<String> operators = new HashSet<>(Arrays.asList(
            "+", "-", "*", "/", "%", "++", "--", "==", "!=",
            ">", "<", ">=", "<=", "&&", "||", "!", "&", "|", "^", "~", "<<", ">>", ">>>",
            "+=", "-=", "*=", "/=", "%=", "&=", "|=", "^=", "<<=", ">>=", ">>>="
        ));

        // 匹配标识符的正则表达式
        String idPatternStr = "[a-zA-Z_$][a-zA-Z0-9_$]*";

        // 匹配数字的正则表达式
        String numPatternStr = "\\d+(\\.\\d+)?([eE][+-]?\\d+)?";

        // 分行
        String[] lines = code.split("\\r?\\n");

        // 逐行分析
        for (int i = 0; i < lines.length; i++) {
            String line = lines[i];
            int pos = 0;

            // 逐个字符分析
            while (pos < line.length()) {
                char ch = line.charAt(pos);

                // 跳过空白字符
                if (Character.isWhitespace(ch)) {
                    pos++;
                    continue;
                }

                // 匹配标识符
                Pattern idPattern = Pattern.compile(idPatternStr);
                Matcher idMatcher = idPattern.matcher(line.substring(pos));
                if (idMatcher.lookingAt()) {
                    String id = idMatcher.group();
                    if (keywords.contains(id)) {
                        System.out.printf("Line %d: Keyword %s\n", i + 1, id);
                    } else {
                        System.out.printf("Line %d: Identifier %s\n", i + 1, id);
                    }
                    pos += id.length();
                    continue;
                }

                // 匹配数字
                Pattern numPattern = Pattern.compile(numPatternStr);
                Matcher numMatcher = numPattern.matcher(line.substring(pos));
                if (numMatcher.lookingAt()) {
                    String num = numMatcher.group();
                    System.out.printf("Line %d: Number %s\n", i + 1, num);
                    pos += num.length();
                    continue;
                }

                // 匹配界符和运算符
                if (delimiters.contains(ch)) {
                    System.out.printf("Line %d: Delimiter %s\n", i + 1, ch);
                    pos++;
                } else {
                    for (int len = Math.min(operators.size(), line.length() - pos); len > 0; len--) {
                        String op = line.substring(pos, pos + len);
                        if (operators.contains(op)) {
                            System.out.printf("Line %d: Operator %s\n", i + 1, op);
                            pos += len;
                            break;
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
}

在这个程序中，我们先把代码按行分割，然后逐行进行词法分析。对于每一行，我们从左到右依次扫描字符，使用正则表达式匹配标识符和数字，使用集合匹配关键字、界符和运算符。

这个程序只是一个基本的示例，实际的词法分析程序要更复杂，需要考虑更多的语法规则，比如注释、字符串等等。