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Javaにて正規表現でString変数の中から"key":という規則でkeyの部分をすべて抜き出してString形式の変数に格納したいのですが、NullPointerExceptionが出てしまいます。うまく抜き出すにはどうしたらいいでしょう?

  String regex_key = "\"(.+?)\":";
  Pattern p_key = Pattern.compile(regex_key);
  Matcher m_key = p_key.matcher(str);

  if(m_key.find()) {
    //System.out.println("実行できてるか確認用");
    //System.out.println(m_key.group(1));  //確認用1
    for(int i=0;i<=m_key.groupCount();i++) {
      P_key[i] = m_key.group(i);
      //System.out.println(P_key[i]);  //確認用2
    }
  }
"S":["a W^↓ S a","b W^↓ S b","ε"],"W^↓":["0 W_ 0_ ↓","1 W_ 1_ ↓","W_ ↓"],"W_":["0 W_ 0_","1 W_ 1_","↑"]


strのS,W^↓,W_を抜き出したいということです。

補足
この状態で実行するとNullPointerExceptionが出ますが確認用1でm_key.group()を出力するとm_key.group(0)は"S":を、m_key.group(1)ではSを出力して後はNullPointerExceptionが出ます。

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groupCount()の用途が間違っています。
参考https://www.javadrive.jp/regex/ref/index2.html
パターンに含まれるグループの数=つまりパターン内のかっこの数を返します。
パターンのなかのかっこを増やして確認してみるとわかると思います。
"\"(.+?)\":" の場合はgroupCount()は常に1
"\"(.+?)\"(:)"の場合はgroupCount()は常に2

        String str = "\"S\":[\"a W^↓ S a\",\"b W^↓ S b\",\"ε\"],\"W^↓\":[\"0 W_ 0_ ↓\",\"1 W_ 1_ ↓\",\"W_ ↓\"],\"W_\":[\"0 W_ 0_\",\"1 W_ 1_\",\"↑\"]";

        String regex_key = "\"(.+?)\"(:)";
        Pattern p_key = Pattern.compile(regex_key);
        Matcher m_key = p_key.matcher(str);

        while(m_key.find()) {
            System.out.println(m_key.group(0));//=m_key.group()と同じ "\"(.+?)\"(:)"のパターンに一致した箇所
            System.out.println(m_key.group(1));// パターンに一致した箇所のひとつ目の() (.+?)
            System.out.println(m_key.group(2));// パターンに一致した箇所のふたつ目の() (:)
            System.out.println(m_key.groupCount());
        }


上記のような感じで確認すればよいかと思います。
あと、パターンは "\"([^\"]+?)\":" のほうが 

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