Scanner 类与正则表达式的结合运用

# 1. Scanner 类简介

## 1.1 Scanner 类概述
Scanner 类是 Java 中的一个工具类，位于 java.util 包中，主要用于处理输入数据流。通过 Scanner 类，我们可以方便地从标准输入、文件和字符串等来源读取输入数据，并进行相应的处理。

## 1.2 Scanner 类常用方法介绍
| 方法 | 描述 |
|-------------------|--------------------------------------------------------------|
| next() | 读取下一个完整单词（以空格为分隔符） |
| nextInt() | 读取下一个整数 |
| nextLine() | 读取整行字符串 |
| hasNext() | 判断是否仍有输入可读 |
| hasNextInt() | 判断下一个输入是否为整数 |

## 1.3 Scanner 类与正则表达式的关系
Scanner 类与正则表达式结合可以在读取输入数据时，使用正则表达式进行更灵活的匹配和处理。通过正则表达式，我们可以定制化地指定需要读取和处理的数据格式，从而实现更精确的数据提取和操作。

# 2. 正则表达式基础知识

### 2.1 正则表达式概念解析
正则表达式是用于匹配字符串模式的一种工具。它由普通字符（例如字符 a 到 z）和特殊字符（称为"元字符"）组成。在正则表达式中，大多数字符仅仅表示它们自身，例如字符 "a" 只匹配字符串 "a"。

### 2.2 常用正则表达式语法
以下是一些常用的正则表达式语法及其含义：

| 正则表达式 | 含义 |
|------------|--------------------|
| . | 匹配任意单个字符 |
| ^ | 匹配字符串的开头 |
| $ | 匹配字符串的结尾 |
| * | 匹配前面的子表达式零次或多次 |
| + | 匹配前面的子表达式一次或多次 |
| ? | 匹配前面的子表达式零次或一次 |
| [] | 匹配方括号内的任意字符 |
| \d | 匹配一个数字字符 |
| \w | 匹配一个单词字符 |
| \s | 匹配一个空白字符 |

### 2.3 正则表达式在文本匹配中的应用
正则表达式在文本匹配中应用广泛，常见的应用场景包括：

1. 邮箱验证：使用正则表达式检查用户输入的邮箱格式是否合法。
2. 手机号提取：利用正则表达式从文本中提取出手机号码。
3. HTML标签匹配：解析网页数据时，可以使用正则表达式提取特定的 HTML 标签内容。
4. 文件名匹配：根据指定的文件名规则，使用正则表达式筛选出符合条件的文件。

正则表达式的应用让文本处理更加高效和灵活，能够快速实现复杂的匹配需求。

import re

# 使用正则表达式匹配邮箱格式
email_pattern = r'^[a-zA-Z0-9_.+-]+@[a-zA-Z0-9-]+\.[a-zA-Z0-9-.]+$'
emails = ["test@example.com", "invalid_email@", "another@test"]

for email in emails:
    if re.match(email_pattern, email):
        print(f"{email} is a valid email.")
    else:
        print(f"{email} is an invalid email.")

# 输出：
# test@example.com is a valid email.
# invalid_email@ is an invalid email.
# another@test is an invalid email.

通过以上代码示例，可以看到如何使用正则表达式匹配邮箱格式，并根据匹配结果进行相应处理。

流程图示例：

graph LR
    A[开始] --> B{条件判断}
    B -- 是 --> C[处理匹配结果]
    B -- 否 --> D[输出错误信息]
    C --> E[结束]
    D --> E

在文本处理中，正则表达式能够提供强大的匹配功能，帮助实现各种复杂的字符串操作需求。

# 3. Scanner 类基本操作

### 3.1 Scanner 类的实例化与使用
- Scanner 类是 Java 中用于获取用户输入的工具，通过扫描器可以方便地读取不同类型的数据。
- 实例化 Scanner 类的基本语法为：`Scanner scanner = new Scanner(System.in);`
- 可以使用 `hasNext()`, `next()`, `nextInt()`, `nextDouble()` 等方法来读取不同类型的输入数据。

### 3.2 Scanner 类读取不同数据类型示例
下表展示了 Scanner 类的常见方法以及对应的数据类型：

| 方法 | 返回值类型 | 说明 |
|----------------|--------------|------------------------------------|
| next() | String | 读取下一个标记 |
| nextInt() | int | 读取下一个整数 |
| nextDouble() | double | 读取下一个双精度浮点数 |
| nextBoolean() | boolean