人工智能(regex)—— 正则表达式

时间:2024-04-06 16:03:04

一、正则表达式

正则表达式产生原因:
        1. 文本处理已经成为计算机常见工作之一
        2. 对文本内容的搜索、定位、提取是一项比较复杂困难的工作
        3. 为了快速方便处理上述问题,产生正则表达式技术

定义:
        即高级文本匹配模式,提供了搜索、替代、查找等功能。本质是由一系列特殊符号和字符组成的子串,这个子串即是正则表达式。这个表达式描述了字符和字符的重复行为,可以匹配一类特征的字符串。

目标:
        1. 熟练使用正则表达式符号
        2. 正确组合和理解一般的正则表达式
        3. 能够使用Python操作正则表达式

正则表达式特点
        * 方便进行检索和修改文本的操作
        * 支持语言众多
        * 灵活多样
        * mongo正则类型,django等框架作为url匹配,爬虫

正则表达式的使用
        Python ----》 re模块 处理正则表达式

        re.findall(pattern,string)
                功能:使用正则表达式匹配字符串
                参数:pattern 正则表达式
                            string  目标字符串
                返回值:一个列表  匹配到的所有内容

二、元字符

        即正则表达式中有特殊含义的符号

元字符总结
        匹配单个字符:a  .  \d  \D   \w  \W  \s  \S  [...]  [^...]
        匹配重复性 : *   +   ?  {N}  {m,n}
        匹配某个位置 : ^   $   \A  \Z   \b  \B
        其他 :  |   ()  \

名字 字符 匹配规则 示例 结果
普通字符 a   b   c   &   # 匹配相应的普通字符 re.findall("abc","abcdefghabcdhig") ['abc', 'abc']
|

匹配|两边任意一个正则表达式符合的情况

注: |两侧不要有没用的空格

re.findall("ab|cd","abcdefghabcdhig") ['ab', 'cd', 'ab', 'cd']
匹配单一字符 . 匹配除了换行(\n)之外的任意字符 re.findall("f.o","foo is not fao") ['foo', 'fao']
匹配开始位置 ^ 匹配一个字符串的开始位置 re.findall("^hello","hello world") ['hello']
匹配结束位置 $ 匹配目标字符串的结束位置 re.findall("py$","hello.py") ['py']
匹配起止位置 \A(^) \Z($) \A匹配开始位置    \Z匹配结束位置 re.findall("\A/\w+/\w+\Z",'/football/zhongchao') ['/football/zhongchao']
匹配重复 * 匹配前面的正则表达式重复0次或多次 re.findall("ab*","abbcdef") ['abb']
匹配重复 + 匹配前面的正则表达式重复1次或多次 re.findall(".+py$","hello.py") ['hello.py']
匹配重复 匹配前面的正则表达式重复0次或1次 re.findall("ab?","abcdefa") ['ab', 'a']
匹配重复 {n} 匹配指定的重复次数 re.findall("ab{3}","abbbbbbbb") ['abbb']
匹配重复 {m,n} 匹配前面的正则表达式重复m次到n次 re.findall("ab{2,5}","abcdabbbabbbbbb") ['abbb', 'abbbbb']
匹配字符集合 []

匹配括号范围内的任意一个字符

[abc123d]  a b c 1 2 3 d
[a-z]  
[A-Z]
[0-9]
[123a-zA-Z]

re.findall("[_0-9a-zA-Z]","Hello world 123")  
匹配字符集合 [^...] 匹配除了字符集中的任意一个字符 re.findall('[^abce]+',"a little boy") [' littl', ' ', 'oy']
匹配任意(非)数字字符 \d     \D

\d 匹配任意数字字符:[0-9]

\D 匹配任意非数字字符:[^0-9]

re.findall("1\d{10}","17611665537") ['17611665537']
匹配(非)普通字符 \w     \W

普通字符: 数字、字母、下划线

\w 匹配任意一个普通字符:[_0-9a-zA-Z]

\W匹配任意非普通字符:[^_0-9a-zA-Z]

re.findall("\w+","hello$1")

 

re.findall("\W+","hello$1")

['hello', '1']

 

['$']

匹配(非)空字符 \s     \S

空字符:空格 \r \t \n \0

\s 匹配任意空字符

\S 匹配任意非空字符

re.findall("\s",'hello world\r\n\t\0') [' ', '\r', '\n', '\t']
匹配(非)单词边界位置 \b     \B

单词边界:数字字母下划线和其他字符的交界位置为单词的边界

\b 匹配单词的边界

\B匹配非单词的边界

re.findall(r"\Bis\b",'This is a test') ['is']

三、转义字符

        正则表达式特殊符号 :
                .   *   ?   $  ''   ""   []  {}  ()   \  ^
        如果想匹配特殊符号则加转义
                eg:\"\.\"   ----->  "."

名字 字符 含义 示例 结果
转移 r

raw 

原生字符串 : 不进行转义

re.findall(r"\bis",'This is')

re.findall('ok\?','Are your ok?')

['is']

['ok?']

四、贪婪和非贪婪

正则表达式默认的重复匹配模式:贪婪模式
        尽可能多的向后匹配
        *  +   ?  {m,n}  这四种情况下会产生贪婪模式

非贪婪模式 : 尽可能少的匹配内容,满足正则表达式含义即可
        贪婪---》非贪婪   : *?   +?  ??  {m,n}?

示例 结果
re.findall("ab*?",'abbbbbbbbcded') ['a']
re.findall("ab+?",'abbbbbbbbcded') ['ab']

五、正则表达式分组

        可以使用()为一个正则表达式建立子组,子组可以看做正则表达式的一个局部整体

子组的作用
        1. 增加子组后对正则表达式整体的匹配内容没有影响
        2. 子组可以改变重复元字符的重复行为
        3. 子组在某些操作中可以对子组匹配内容单独提取

子组的注意事项
        1.每个正则表达式可以有多个子组,由外到内由左到右为第一第二。。。。子组
        2.子组通常不要交叉

捕获组和非捕获组(命名组和非命名组)
子组命名格式
        (?P<name>pattern)

        eg:re.search(r'(?P<dog>ab)cdef','abcdefgh').group()

命名作用 :
        1.很多编程接口可以直接通过名字获取子组匹配内容
        2.捕获组中的正则表达式可以通过名字重复调用
        (?P=name)

正则表达式设计原则
        1. 正确性,能够正确的匹配要求内容
        2. 唯一性,除了需要匹配的内容,尽可能不匹配不需要    的内容
        3. 全面性,对目标特征考虑全面不遗漏

作用 示例 结果
重复 re.search(r'(ab)+','ababababcdef').group() 'abababab'
re.search(r'.+(\.com|\.cn)','[email protected]').group() '[email protected]'
提取 re.search(r'(ab)+','ababababcdef').group(1) 'ab'
  re.search(r'(?P<dog>ab)cdef','abcdefgh').group() 'abcdef'
  re.search(r'(?P<dog>ab)cd(?P=dog)',"abcdab").group() 'abcdab'

六、re模块

 

人工智能(regex)—— 正则表达式

regex = re.compile(pattern,flags = 0)
        功能:生成正则表达式对象
        参数:pattern  正则表达式
                    flags   功能标志位,丰富正则的匹配功能
        返回值: 正则表达式对象

list = re.findall(pattern,string,flags)
        功能 : 根据正则表达式匹配目标字符串
        参数 : pattern 正则表达式
                        string 目标字符串
        返回 : 返回一个列表,内部为匹配到的内容

        * 如果正则表达式有分组则只显示子组内容
                                    
list = regex.findall(string,pos=0,endpos=999)
        功能 : 根据正则表达式匹配目标字符串
        参数 : string 目标字符串
                        pos 标明从目标字符串的哪个位置开始匹配
                        endpos 标明匹配到目标字符串的哪里

        返回 : 返回一个列表,内部为匹配到的内容

re.split(pattern,string,flags=0)
        功能 : 通过正则表达式分隔字符串
        参数 : pattern  正则
                        string   目标字符串
        返回值 : 分割后字符串列表

re.sub(pattern,replaceStr,string,max,flags)
        功能: 替换正则表达式匹配到的内容
        参数: pattern  正则
                     replaceStr  要替换的内容
                     string  目标字符串
                     max  最多替换几处
        返回值 : 返回替换后的字符串


re.subn(pattern,replaceStr,string,max,flags)
        功能: 替换正则表达式匹配到的内容
        参数: pattern  正则
                     replaceStr  要替换的内容
                     string  目标字符串
                     max  最多替换几处
        返回值 : 返回替换后的字符串和替换了几处


re.finditer(pattern,string,flags)
        功能 : 使用正则表达式匹配目标字符串
        参数: pattern  正则
                     string  目标字符串
        返回值 : 将匹配内容生成迭代器
     
re.fullmatch(pattern,string,flags)
        功能 : 完全匹配目标字符串
        参数: pattern  正则
                     string  目标字符串
        返回值 : 匹配到的内容 (match object)

obj = re.match(pattern,string,flags)
        功能 : 匹配目标字符串开头
        参数: pattern  正则
                     string  目标字符串
        返回值 : 匹配到的内容 (match object)

obj = re.search(pattern,string,flags)
        功能 : 匹配目标字符串,只能匹配第一处
        参数: pattern  正则
                     string  目标字符串
        返回值 : 匹配到的内容 (match object)

        * 生成match对象如果失败会返回None ,则无法调用match对象属性,此时会产生异常。


compile生成的正则对象属性
        pattern   正则对象对应的正则表达式
        flags     获取标志位值
        groupindex  获取捕获组形成的字典 组名为键,第几组为值
        groups    多少子组

七、附录:目录

        人工智能(regex)—— 目录汇总