次の Java プログラムの説明及びプログラムを読んで，設問１，２に答えよ。

（Javaプログラムで使用する API の説明は，この冊子の未尾を参照してください。）

〔プログラムの説明〕

　文字列照合用パターン（以下，パターンという）と，与えられた文字列を照合する プログラムである。パターン及び与えられた文字列は０個以上の文字からなる文字列である。 パターンを構成する文字には，照合するときに特殊な意味をもつ文字（以下， メタ文字という）及びメタ文字以外の文字（以下，通常文字という）がある。 表１にメタ文字とその意味を示す。

　与えられた文字列の全部又は一部にパターン全体が一致した場合，一致したものと判定する。 パターンの文字数が０のとき，すべての文字列に一致する。表２にパターンと そのパターンに一致する文字列及び一致しない文字列の例を示す。

　次に，パターンと与えられた文字列との照合を，パターン要素のリストを評価しながら行う。 リスト中のパターン要素（前の例では�@〜�D）と，与えられた文字列の先頭の文字から順に照合し， 連続してすべてのパターン要素が一致したとき，パターンは与えられた文字列に一致すると判定する。

　インタフェース PatternElement は，パターン要素を表す。メソッド matches は， このパターン要素が，引数で与えられた文字列 str の位置　index から一致するかどうかを調べ， 一致すれば true を，それ以外は false を返す。ただし， index の値は０以上であるものとする。 メソッド length は，このパターン要素に一致する文字列の長さを返す。

　インタフェース PatternElement を実装した各クラスを次に示す。

(1)　クラス OneChar は，通常文字１文字を表すパターン要素である。

(2)　クラス AnyChar は，任意の１文字を表すパターン要素である。

(3)　クラス BeginningOfString 及び EndOfString は，それぞれ文字列の先頭及び 文字列の末尾を表すパターン要素である。

　クラス Pattern は，コンストラクタで与えられたパターンをパターン要素のリストに変換する。 メソッド matches は，与えられた文字列とパターン要素のリストを照合し， 一致すれば true を，それ以外は false を返す。メソッド main はクラス Pattern のテストを行う。 メソッド main を実行すると，図１のような出力結果が得られる。

"ho.e$" matches "home'.
"ho.e$" matches "shore".
"ho.e$" doesn't match "hotel".

　なお，このプログラムでは，１文字が char で表現できるものとし， Unicode の補助文字は考えないものとする。

〔プログラム１〕

public interface PatternElement {
   public boolean matches(String str, int index);
   public int length();
}

〔プログラム２〕

class OneChar implements PatternElement {
   private final char ch;
   OneChar(char ch) { this.ch = ch; }
   // 与えられた文字列 str の位置 index の文字とこのパターン要素が
   // 表す１文字が一致すれば true を,それ以外は false を返す。
   public boolean matches(String str, int index) {
      return str.length() > index &&  ;
   }
   public int length() { return 1; }
}

〔プログラム３〕

class AnyChar implements PatternElement {
   // 与えられた文字列 str に，位置 index から文字が一つ以上あれば true を，
   // それ以外は false を返す。
   public boolean matches(String str, int index) {
      return  ;
   }
   public int length() { return 1; }
}

class BeginningOfString implements PatternElement {
   public boolean matches(String str, int index) {
      return index == 0;
   }
   public int length() { return 0; }
}

〔プログラム５〕

class EndOfString implements PatternElement {
   public boolean matches(String str, int index) {
      return index == str.length();
   }
   public int length() { return 0; }
}

〔プログラム６〕

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Pattern {
   private List<PatternElement> expr;
   public Pattern(String pattern) {
      expr = compile(pattern);
   }

   public boolean matches(String str) {
      for (int i = 0; i <= str.length(); i++) {
         if (matches(str, i))
            return true;
      }
      return false;
   }

   private boolean matches(String str, int index) {
      for (PatternElement node : expr) {
         if (!node.matches(str, index))
            return false;
         index += node.length();
      }
      return true;
   }

   private List<PatternElement> compile(String pattern) {
      List<PatternElement> list = new ArrayList<PatternElement>();
      for (int i = 0; i < pattern.length(); i++) {
         char c = pattern.charAt(i);
         PatternElement node = null;
         if (C == '.') {
            node = new ;
         } else if (c == '^') {　　
            node = new BeginningOfString();
         } else if (c == '$') {
            node = new EndOfString();
         } else {
            node = new ;
         }
         list.add(node);
      }
      return list;
   }

   public static void main(String[] args) {
      String[] data = { "home", "shore", "hotel" };
      Pattern pattern = new Pattern("ho.e$");
      for (String str : data) {
         String result;
         if (  ) {
            result = "matches";
         } else {
            result = "doesn't match";
         }
         System.out.printf("\"ho.e$\" %s \"%s\".%n",
                           result, str);
      }
   }
}

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