Python——初识正则表达式

开篇絮絮念

最近接触到了正则表达式这一概念，但是还不熟悉，借此整理所学知识并且分享给大家，大家看到有兴趣的话欢迎留言评论哦。

正则表达式概念

正则表达式：也称规则表达式（Regular Expression），在程序中经常会缩写为regex或者regexp，专门用于进行文本检索、匹配、替换等操作的一种技术。
注意：正则表达式是一种独立的技术，不是某种编程语言独有的。

Python中的正则表达式

Python中操作正则表达式需要用到re模块，里面提供了各种正则表达式的处理函数。

import re   # 使用正则表达式操作前先导入re模块

正则表达式相关操作

（一）字符查询匹配函数

函数	描述
re.match(reg, info)	用于在开始位置匹配目标字符串info中符合 正则表达式reg的字符，匹配成功会返回一个 match对象，匹配不成功则返回None
re.search(reg, info)	扫描整个字符串，匹配目标字符串info中符合 正则表达式reg的字符，匹配成功会返回第一个 match对象，匹配不成功则返回None
re.findall(reg, info)	扫描整个字符串并匹配目标字符串info中符合 正则表达式reg的字符，将匹配的字符串全部提取 并放置在一个列表中返回
re.fullmatch(reg, info)	扫描整个字符串，如果整个字符串都包含在正则表达式表示的范围中， 返回整个字符串，否则返回None
re.finditer(reg, info)	扫描整个字符串，将匹配到的字符保存在一个可以遍历的列表中

import re
string = "I'm B+Tree, so handsome!"
ret = re.match("Tree", string)
print(ret)        # None  因为开头不是Tree
# re.search()
ret1 = re.search("handsome", string)
print(ret1)      # 
# re.findall()
ret2 = re.findall("so", string)
print(ret2)      # ['so', 'so']
# re.finditer()
ret3 = re.finditer("e", string)
print(ret3)      # 
# re.fullmatch()
ret4 = re.fullmatch("handsome", string)
ret5 = re.fullmatch(".*", string)
print(ret4, ret5)  # None 

（二）字符串拆分替换函数

函数	描述
re.split(reg, string)	使用指定的正则表达式reg匹配字符， 将字符串string拆分成一个字符串列表。
re.sub(reg, repl, string)	使用指定的字符串repl来替换 目标字符串string中匹配正则表达式reg的字符

import re
string = "I'm B+Tree, so handsome!"

# re.split()  指定字符将目标字符串拆分
res = re.split(" ", string)   # 使用空格将字符串拆分
print(res)     # 输出：["I'm", 'B+Tree,', 'so', 'handsome!']

# re.sub()   使用指定的字符串repl来替换目标字符串string中匹配正则表达式reg的字符
res1 = re.sub("e", "H", string)
print(res1)    # 输出：I'm B+TrHH, so handsomH!

（三）正则表达式元字符

使用正则表达式时，用到一些包含特殊含义的字符，用于比试字符串中一些特殊的位置。
常用元字符

元字符	描述
^	表示匹配字符串的开头位置的字符
$	匹配结尾位置，该符号前面的字符
.	表示匹配任意字符
\d	匹配一个数字字符
\D	匹配一个非数字字符
\s	匹配一个空白字符，包括空格和tab
\S	匹配一个非空白字符
\w	匹配一个数字、字母、下划线中的任意一个字符
\W	匹配非数字、非字母、非下划线中的任意一个字符
\b	匹配一个单词的边界
\B	匹配的不是单词的开头或者结束的位置

import re
string = "I'm B+Tree, so handsome!"

# ^：匹配字符串开头的位置，不能与match一起使用，逻辑重复了
res = re.search(r"^I", string)
res1 = re.search(r"^m", string)
print(res, res1)   # 输出： None

# $:匹配字符串结尾的位置
lst = ["you are so cute", "you are handsome"]
for i in lst:
    if re.findall(r"some$", i):
        print(i)     # you are handsome

# .表示匹配任意一个字符
res2 = re.match(".", string)
print(res2)     # 

# \d\D  表示匹配一个数字字符且紧跟着一个非数字字符
string1 = "他才13岁了，但是长得像20岁"
res3 = re.findall("\d\D", string1)
print(res3)         # ['3岁', '0岁']

# \s\S  表示匹配一个空白字符且紧跟着一个非空白字符
string2 = "long time no see"
res4 = re.search("\s\S", string2)
print(res4)     # 

# \w\W 匹配一个数字/字母/下划线且紧跟着一个非数字/字母/下划线的字符
string4 = "[email protected]"
res5 = re.findall("\w\W", string4)
print(res5)     # ['9@', 'q.']

# \b匹配一个单词边界，使用\b时最好使用r""，规定是元组字符，否则\b不生效，因为\b也是转义字符：退格(BS) ，将当前位置移到前一列
string5 = "hello world"
res6 = re.findall(r"\bhe.*\b", string5)  # 边界最好两边都添加一下
print(res6)     # ['hello world']

（四）正则表达式中的量词

量词：用于限定字符出现数量的关键字

量词	描述
x*	用于匹配*号前的字符，可以出现0次或者多次
x+	用于匹配+号前的字符，可以出现1次或者多次
x?	用于匹配?号前的字符，可以出现0次或者1次，问号必须是英文输入法
x{n}	用于匹配{n}号前的字符，出现n次
x{m,n}	用于匹配{m,n}号前的字符，可以出现最少m次，最多n次，{m,n}不能存在空格
x{n,}	用于匹配{n,}号前的字符，至少出现n次

import re
love_story = "Romeo take me somewhere we can be alone\
            I'll be waiting all there's left to do is run\
            You'll be the prince and I'll be the princess\
            It's a love story\
            Baby just say yes\
            Romeo save me"

# 查找非空格且以ll结尾的单词  \s匹配空格 \S匹配非空格
res = re.findall(r"\S+ll", love_story)
print(res)    # ["I'll", 'all', "You'll", "I'll"]

# 查找以s开头的单词,s前是空格，s后是非空格
res1 = re.findall(r"\ss\S+", love_story)
print(res1)   # [' somewhere', ' story', ' say', ' save']

# 查找有l的单词
res2 = re.findall(r"\S*l{1,}\S*", love_story)
print(res2)   # ['alone', "I'll", 'all', 'left', "You'll", "I'll", 'love']

# 查找一个以R开头，以eo结尾的单词
res3 = re.match("R.*?eo", love_story)
print(res3.group())    # Romeo

（五）正则表达式范围匹配

在正则表达式中，针对字符的匹配，除了快捷的元字符串的匹配，还有另一种使用方括号进行的范围匹配方式，具体如下

范围	描述
[0-9]	用于匹配一个0-9之间的数字，等价于\d
[^0-9]	用于匹配一个非0-9之间的数字，等价于\D，^在方括号中表示取反
[3-6]	用于匹配一个3-6之间的数字
[a-z]	用于匹配一个a-z之间的数字
[A-Z]	用于匹配一个A-Z之间的数字
[a-zA-Z]	用于匹配一个a-z或者A-Z之间的数字，匹配任意一个字母
[a-zA-Z0-9]	用于匹配一个0-9或者a-z或者A-Z之间的数字 ，等价\w
[^a-zA-Z0-9]	用于匹配一个非0-9或者a-z或者A-Z之间的数字 ，等价\W

import re
msg = "Hello, the count of today is 800"

# 匹配字符串中的所有数字
print(re.findall(r"[0-9]+", msg))  # ['800']
# 匹配字符串中的所有小写字母
print(re.findall("[a-z]+", msg))   # ['ello', 'the', 'count', 'of', 'today', 'is']
# 匹配字符串中的所有大写字母
print(re.findall("[A-Z]+", msg))   # ['H']
# 匹配字符串中的所有字母
print(re.findall("[A-Za-z]+", msg))  # ['Hello', 'the', 'count', 'of', 'today', 'is']

（六）正则表达式分组

正则表达式是用于进行字符串检索匹配操作的利器，在一次完整的匹配过程中，可以将匹配结果进行分组，这样更加细化了咱们对匹配结果的操作，正则表达式通过圆括号()进行分组，以便提取匹配结果的部分结果。
常见分组：

分组	描述
分组	描述
(expression)	使用圆括号直接分组； 正则表达式本身匹配结果就是一个组，可以通过group()或者group(0)获取； 然后正则表达式中包含的圆括号就是按照顺序从1开始编号
(?P< name>expression)	使用圆括号分组，然后给当前圆括号表示的小组命名为name，可以通过group(name)进行数据的获取

import re
# 座机号码格式“010-6688465”
phone = input("请输入座机号码：")    # 请输入座机号码：010-22334455
# 进行正则匹配
real = re.search(r"^(\d{3,4})-(\d{4,8})", phone)
# search和match匹配得到的结果是match对象
print(real)   # 
# 通过group()获取结果 
print(real.group())   # 010-22334455
# 获取结果中第一个括号对应的组数据：区号
print(real.group(1))   # 010
# 获取结果中第二个括号对应的组数据：号码
print(real.group(2))  # 22334455

# 进行正则匹配，使用第二种方法进行分组
res2 = re.search(r"(?P\d{3,4})-(?P\d{4,8})$", phone)
# 查看匹配结果
print(res2)   # 
# 通过组名获取分组信息
print(res2.group(0))   # 010-22334455
print(res2.group("start"))  # 010
print(res2.group("end"))   # 22334455

（七）贪婪模式和懒惰模式

贪婪模式：从目标字符串的两头开始搜索，一次尽可能多的匹配符合条件的字符串，但是有可能会匹配到不需要的内容，正则表达式中的元字符、量词、范围等都是贪婪匹配模式，使用的时候一定要注意分析结果。避免获取到了多余的内容。
如：

.

就是一个贪婪模式，用于匹配

和

之间所有的字符
懒惰模式：从目标字符串按照顺序从头到尾进行检索匹配，尽可能的检索最小范围的匹配结果，语法结构是在贪婪模式的表达式后面加上一个?号即可。
如：

.?

就是一个 懒惰模式的正则，用于仅仅匹配最小范围的

和

之间的内容

import re
new_string = "hello world. hello my friend"
# 贪婪模式匹配查找以h开头，以o结尾的单词
res = re.findall("h.*o", new_string)
print(res)   # ['hello world. hello'] 出现了多余的内容
# 懒惰模式匹配查找以h开头，以o结尾的单词
res = re.findall("h.*?o", new_string)
print(res)   # ['hello', 'hello'] 符合期望查找内容

结尾

正则表达式在爬虫项目中使用较多，因此掌握正则表达式非常重要，本文中还没有将正则表达式的所有操作都整理出来，而是整理了部分比较常用的知识点。与我而言，目前这些操作暂时够用了，以后遇到更多的正则表达式操作的时候再进行整理吧。谢谢大家的观看啦，拜了个拜~~