如何在Bash中为特定OHH行组上方插入FRAGNAME=H2ODFT行？

我是Bash脚本新手，之前用下面的命令能在所有以O开头的行前插入FRAGNAME=H2ODFT：

for EFP in *.inp; do
    sed -i "/^O */i FRAGNAME=H2ODFT" $EFP
done

但现在需要仅在连续的O、H、H三行（带笛卡尔坐标）前插入该行，而非所有O行。试了sed多行匹配没效果：

for FILE in *.inp; do
    sed -i "/^O*\nH*\nH */i FRAGNAME=H2ODFT" $EFP
done

还试过awk也没成功。

输入示例：

C           36.116           34.950           34.657
     C           35.638           34.681           35.883
     ...（省略部分内容）
     O           40.889           37.054           35.401
     H           40.304           36.361           35.706
     H           41.620           36.587           34.995

期望输出：

...（省略部分内容）
     FRAGNAME=H2ODFT
     O           40.889           37.054           35.401
     H           40.304           36.361           35.706
     H           41.620           36.587           34.995

方法1：GNU Sed 多行匹配 #

sed默认单行处理，需要通过N命令读取后续行构建多行匹配，以下命令可实现需求：

for EFP in *.inp; do
    sed -i -E 'N;N;/^[[:space:]]*O[[:space:]]+.+\n[[:space:]]*H[[:space:]]+.+\n[[:space:]]*H[[:space:]]+/i FRAGNAME=H2ODFT' "$EFP"
done

• -E：启用扩展正则，简化匹配语法
• N;N：读取当前行之后的两行，将三行内容放入模式空间
• 正则部分精准匹配"空格+O+坐标"→换行→"空格+H+坐标"→换行→"空格+H+坐标"的结构
• i命令在匹配到的行组前插入指定文本

方法2：Awk 缓存行处理 #

awk处理多行逻辑更直观，通过缓存最近三行内容检测OHH序列：

for EFP in *.inp; do
    awk '
        {
            line1 = line2
            line2 = current
            current = $0
        }
        /^[[:space:]]*H/ && line1 ~ /^[[:space:]]*O/ && line2 ~ /^[[:space:]]*H/ {
            print "     FRAGNAME=H2ODFT"
            print line1
            print line2
        }
        NR>2 { print current }
        NR<=2 { if (NR==2) print line1; if (NR==1) print current }
    ' "$EFP" > temp.inp && mv temp.inp "$EFP"
done

• 用line1/line2/current三个变量缓存最近三行
• 检测到连续OHH时，先插入目标行，再输出缓存的O和H行
• 最后处理剩余行，确保所有内容完整输出
• 由于awk无法直接修改原文件，先输出到临时文件再替换原文件

方法3：GNU Sed -z 参数（简洁版） #

GNU Sed的-z参数可将整个文件读入内存，支持全局多行替换：

for EFP in *.inp; do
    sed -i -z 's/^[[:space:]]*O[[:space:]]+.+\n[[:space:]]*H[[:space:]]+.+\n[[:space:]]*H[[:space:]]+/     FRAGNAME=H2ODFT\n&/mg' "$EFP"
done

• -z：将文件视为单字符串处理
• 替换规则中，&指代匹配到的OHH行组，在其前插入目标行和换行符
• mg：开启多行匹配和全局替换模式

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lucielle