Python爬虫 正则表达式

时间:2022-06-01 19:56:52

1.正则表达式概述

正则表达式是对字符串操作的一种逻辑公式,就是用事先定义好的一些特定字符、及这些特定字符的组合,组成一个“规则字符串”,这个“规则字符串”用来表达对字符串的一种过滤逻辑。

正则表达式是用来匹配字符串非常强大的工具,在其他编程语言中同样有正则表达式的概念,Python同样不例外,利用了正则表达式,我们想要从返回的页面内容提取出我们想要的内容就易如反掌了。

正则表达式的大致匹配过程是:
1.依次拿出表达式和文本中的字符比较,
2.如果每一个字符都能匹配,则匹配成功;一旦有匹配不成功的字符则匹配失败。
3.如果表达式中有量词或边界,这个过程会稍微有一些不同。

2.正则表达式的语法规则

Python爬虫    正则表达式

 

3.正则表达式相关注解

(1)数量词的贪婪模式与非贪婪模式

正则表达式通常用于在文本中查找匹配的字符串。Python里数量词默认是贪婪的(在少数语言里也可能是默认非贪婪),总是尝试匹配尽可能多的字符;非贪婪的则相反,总是尝试匹配尽可能少的字符。例如:正则表达式”ab*”如果用于查找”abbbc”,将找到”abbb”。而如果使用非贪婪的数量词”ab*?”,将找到”a”。

注:我们一般使用非贪婪模式来提取。

(2)反斜杠问题

与大多数编程语言相同,正则表达式里使用”\”作为转义字符,这就可能造成反斜杠困扰。假如你需要匹配文本中的字符”\”,那么使用编程语言表示的正则表达式里将需要4个反斜杠”\\\\”:前两个和后两个分别用于在编程语言里转义成反斜杠,转换成两个反斜杠后再在正则表达式里转义成一个反斜杠。

Python里的原生字符串很好地解决了这个问题,这个例子中的正则表达式可以使用r”\\”表示。同样,匹配一个数字的”\\d”可以写成r”\d”。有了原生字符串,妈妈也不用担心是不是漏写了反斜杠,写出来的表达式也更直观勒。

 

4.Python Re模块

Python 自带了re模块,它提供了对正则表达式的支持。主要用到的方法列举如下

 

 1 #返回pattern对象
2 re.compile(string[,flag])
3 #以下为匹配所用函数
4 re.match(pattern, string[, flags])
5 re.search(pattern, string[, flags])
6 re.split(pattern, string[, maxsplit])
7 re.findall(pattern, string[, flags])
8 re.finditer(pattern, string[, flags])
9 re.sub(pattern, repl, string[, count])
10 re.subn(pattern, repl, string[, count])

在介绍这几个方法之前,先来介绍一下pattern的概念,pattern可以理解为一个匹配模式,那怎么获得这个匹配模式呢?很简单,我们需要利用re.compile方法就可以。例如

 
pattern = re.compile(r'hello')

 

在参数中我们传入了原生字符串对象,通过compile方法编译生成一个pattern对象,然后我们利用这个对象来进行进一步的匹配。

另外大家可能注意到了另一个参数 flags,在这里解释一下这个参数的含义:

参数flag是匹配模式,取值可以使用按位或运算符’|’表示同时生效,比如re.I | re.M。

可选值有:

1  • re.I(全拼:IGNORECASE): 忽略大小写(括号内是完整写法,下同)
2 • re.M(全拼:MULTILINE): 多行模式,改变'^''$'的行为(参见上图)
3 • re.S(全拼:DOTALL): 点任意匹配模式,改变'.'的行为
4 • re.L(全拼:LOCALE): 使预定字符类 \w \W \b \B \s \S 取决于当前区域设定
5 • re.U(全拼:UNICODE): 使预定字符类 \w \W \b \B \s \S \d \D 取决于unicode定义的字符属性
6 • re.X(全拼:VERBOSE): 详细模式。这个模式下正则表达式可以是多行,忽略空白字符,并可以加入注释。

在刚才所说的另外几个方法例如 re.match 里我们就需要用到这个pattern了,下面我们一一介绍。

注:以下七个方法中的flags同样是代表匹配模式的意思,如果在pattern生成时已经指明了flags,那么在下面的方法中就不需要传入这个参数了。

(1)re.match(pattern, string[, flags])

这个方法将会从string(我们要匹配的字符串)的开头开始,尝试匹配pattern,一直向后匹配,如果遇到无法匹配的字符,立即返回None,如果匹配未结束已经到达string的末尾,也会返回None。两个结果均表示匹配失败,否则匹配pattern成功,同时匹配终止,不再对string向后匹配。下面我们通过一个例子理解一下

 

 1 #coding:utf8
2 #导入re模块
3 import re
4
5 # 将正则表达式编译成Pattern对象,注意hello前面的r的意思是“原生字符串”
6 pattern = re.compile(r'hello')
7
8 # 使用re.match匹配文本,获得匹配结果,无法匹配时将返回None
9 result1 = re.match(pattern,'hello')
10 result2 = re.match(pattern,'helloo CQC!')
11 result3 = re.match(pattern,'helo CQC!')
12 result4 = re.match(pattern,'hello CQC!')
13
14 #如果1匹配成功
15 if result1:
16 # 使用Match获得分组信息
17 print result1.group()
18 else:
19 print '1匹配失败!'
20
21
22 #如果2匹配成功
23 if result2:
24 # 使用Match获得分组信息
25 print result2.group()
26 else:
27 print '2匹配失败!'
28
29
30 #如果3匹配成功
31 if result3:
32 # 使用Match获得分组信息
33 print result3.group()
34 else:
35 print '3匹配失败!'
36
37 #如果4匹配成功
38 if result4:
39 # 使用Match获得分组信息
40 print result4.group()
41 else:
42 print '4匹配失败!'

运行结果:

hello
hello
3匹配失败!
hello

匹配分析

1.第一个匹配,pattern正则表达式为’hello’,我们匹配的目标字符串string也为hello,从头至尾完全匹配,匹配成功。

2.第二个匹配,string为helloo CQC,从string头开始匹配pattern完全可以匹配,pattern匹配结束,同时匹配终止,后面的o CQC不再匹配,返回匹配成功的信息。

3.第三个匹配,string为helo CQC,从string头开始匹配pattern,发现到 ‘o’ 时无法完成匹配,匹配终止,返回None

4.第四个匹配,同第二个匹配原理,即使遇到了空格符也不会受影响。

我们还看到最后打印出了result.group(),这个是什么意思呢?下面我们说一下关于match对象的的属性和方法
Match对象是一次匹配的结果,包含了很多关于此次匹配的信息,可以使用Match提供的可读属性或方法来获取这些信息。

 

    属性:
1.string: 匹配时使用的文本。
2.re: 匹配时使用的Pattern对象。
3.pos: 文本中正则表达式开始搜索的索引。值与Pattern.match()和Pattern.seach()方法的同名参数相同。
4.endpos: 文本中正则表达式结束搜索的索引。值与Pattern.match()和Pattern.seach()方法的同名参数相同。
5.lastindex: 最后一个被捕获的分组在文本中的索引。如果没有被捕获的分组,将为None。
6.lastgroup: 最后一个被捕获的分组的别名。如果这个分组没有别名或者没有被捕获的分组,将为None。

方法:
1.group([group1, …]):
获得一个或多个分组截获的字符串;指定多个参数时将以元组形式返回。group1可以使用编号也可以使用别名;编号0代表整个匹配的子串;不填写参数时,返回group(0);没有截获字符串的组返回None;截获了多次的组返回最后一次截获的子串。
2.groups([default]):
以元组形式返回全部分组截获的字符串。相当于调用group(1,2,…last)。default表示没有截获字符串的组以这个值替代,默认为None。
3.groupdict([default]):
返回以有别名的组的别名为键、以该组截获的子串为值的字典,没有别名的组不包含在内。default含义同上。
4.start([group]):
返回指定的组截获的子串在string中的起始索引(子串第一个字符的索引)。group默认值为0。
5.end([group]):
返回指定的组截获的子串在string中的结束索引(子串最后一个字符的索引+1)。group默认值为0。
6.span([group]):
返回(start(group), end(group))。
7.expand(template):
将匹配到的分组代入template中然后返回。template中可以使用\id或\g、\g引用分组,但不能使用编号0。\id与\g是等价的;但\10将被认为是第10个分组,如果你想表达\1之后是字符’0’,只能使用\g0。

 下面用一个例子来体会一下

 

 1 #coding:utf8
2 import re
3 # 匹配如下内容:单词+空格+单词+任意字符
4 m = re.match(r'(\w+) (\w+)(?P<sign>.*)', 'hello world!')
5
6 print "m.string:", m.string
7 print "m.re:", m.re
8 print "m.pos:", m.pos
9 print "m.endpos:", m.endpos
10 print "m.lastindex:", m.lastindex
11 print "m.lastgroup:", m.lastgroup
12 print "m.group():", m.group()
13 print "m.group(1,2):", m.group(1, 2)
14 print "m.groups():", m.groups()
15 print "m.groupdict():", m.groupdict()
16 print "m.start(2):", m.start(2)
17 print "m.end(2):", m.end(2)
18 print "m.span(2):", m.span(2)
19 print r"m.expand(r'\g \g\g'):", m.expand(r'\2 \1\3')

输出结果:

m.string: hello world!
m.re:
m.pos: 0
m.endpos: 12
m.lastindex: 3
m.lastgroup: sign
m.group(1,2): ('hello', 'world')
m.groups(): ('hello', 'world', '!')
m.groupdict(): {'sign': '!'}
m.start(2): 6
m.end(2): 11
m.span(2): (6, 11)
m.expand(r'\2 \1\3'): world hello!

 

(2)re.search(pattern, string[, flags])

search方法与match方法极其类似,区别在于match()函数只检测re是不是在string的开始位置匹配,search()会扫描整个string查找匹配,match()只有在0位置匹配成功的话才有返回,如果不是开始位置匹配成功的话,match()就返回None。同样,search方法的返回对象同样match()返回对象的方法和属性。

 1 #coding:utf8
2 #导入re模块
3 import re
4
5 # 将正则表达式编译成Pattern对象
6 pattern = re.compile(r'world')
7 # 使用search()查找匹配的子串,不存在能匹配的子串时将返回None
8 # 这个例子中使用match()无法成功匹配
9 match = re.search(pattern,'hello world!')
10 if match:
11 # 使用Match获得分组信息
12 print match.group()
13 ### 输出 ###
14 # world

(3)re.split(pattern, string[, maxsplit])

按照能够匹配的子串将string分割后返回列表。maxsplit用于指定最大分割次数,不指定将全部分割。

 

#coding:utf8
import re

pattern = re.compile(r'\d+')
print re.split(pattern,'one1two2three3four4')

 输出结果:

['one', 'two', 'three', 'four', '']

 

(4)re.findall(pattern, string[, flags])

搜索string,以列表形式返回全部能匹配的子串

1 #coding:utf8
2 import re
3
4 pattern = re.compile(r'\d+')
5 print re.findall(pattern,'one1two2three3four4')
6
['1', '2', '3', '4']

 

(5)re.finditer(pattern, string[, flags])

搜索string,返回一个顺序访问每一个匹配结果(Match对象)的迭代器。

1 #coding:utf8
2 import re
3
4 pattern = re.compile(r'\d+')
5 res = re.finditer(pattern,'one1two2thr5ee3four4')
6 for i in res:
7 print i.group()

输出结果:

1
2
5
3
4

 

(6)re.sub(pattern, repl, string[, count])

第一个参数:pattern

pattern,表示正则中的模式字符串,

需要知道的是:

  • 反斜杠加数字(\N),则对应着匹配的组(matched group)
    • 比如\6,表示匹配前面pattern中的第6个group
    • 意味着,pattern中,前面肯定是存在对应的,第6个group,然后你后面也才能去引用

第一个参数:repl

使用repl替换string中每一个匹配的子串后返回替换后的字符串。
当repl是一个字符串时,可以使用\id或\g、\g引用分组,但不能使用编号0。

其中的任何反斜杠转义字符,都会被处理的。

即:

  • \n:会被处理为对应的换行符;
  • \r:会被处理为回车符;
  • 其他不能识别的转移字符,则只是被识别为普通的字符:
    • 比如\j,会被处理为j这个字母本身;
  • 反斜杠加g以及中括号内一个名字,即:\g<name>,对应着命了名的组,named group

当repl是一个方法时,这个方法应当只接受一个参数(Match对象),并返回一个字符串用于替换(返回的字符串中不能再引用分组)。

第三个参数:string

string,即表示要被处理,要被替换的那个string字符串。

第三个参数:count

count用于指定最多替换次数,不指定时全部替换。

 1 #coding:utf8
2 import re
3
4 pattern = re.compile(r'(\w+) (\w+)')
5 s = 'i say, hello world!'
6
7 print re.sub(pattern,r'\2 \1', s)
8
9 def func(m):
10 return m.group(1).title() + ' ' + m.group(2).title()
11
12 print re.sub(pattern,func, s)

输出结果:

say i, world hello!
I Say, Hello World!

 

关于re.sub的注意事项

关于re.sub的注意事项,常见的问题及解决办法:

要注意,被替换的字符串,即参数repl,是普通的字符串,不是pattern

注意到,语法是:

re.sub(pattern, repl, string, count=0, flags=0)

即,对应的第二个参数是repl。

需要你指定对应的r前缀,才是pattern:

r"xxxx"

不要误把第四个参数flag的值,传递到第三个参数count中了

否则就会出现这种情况:

Python中,(1)re.compile后再sub可以工作,但re.sub不工作,或者是(2)re.search后replace工作,但直接re.sub以及re.compile后再re.sub都不工作

遇到的问题:

当传递第三个参数,原以为是flag的值是,

结果实际上是count的值

所以导致re.sub不功能,

所以要参数指定清楚了:

 1 replacedStr = re.sub(replacePattern, orignialStr, replacedPartStr, flags=re.I); # can omit count parameter 

或:

replacedStr = re.sub(replacePattern, orignialStr, replacedPartStr, 1, re.I); # must designate count parameter

才可以正常工作。

 

(7)re.subn(pattern, repl, string[, count])

返回 (sub(repl, string[, count]), 替换次数)。

 1 #coding:UTF8
2 import re
3
4 pattern = re.compile(r'(\w+) (\w+)')
5 s = 'i say, hello world!'
6
7 print re.subn(pattern,r'\2 \1', s)
8
9 def func(m):
10 return m.group(1).title() + ' ' + m.group(2).title()
11
12 print re.subn(pattern,func, s)

输出结果:

('say i, world hello!', 2)
('I Say, Hello World!', 2)

 

5.Python Re模块的另一种使用方式

在上面我们介绍了7个工具方法,例如match,search等等,不过调用方式都是 re.match,re.search的方式,其实还有另外一种调用方式,可以通过pattern.match,pattern.search调用,这样调用便不用将pattern作为第一个参数传入了,大家想怎样调用皆可。

函数API列表

 match(string[, pos[, endpos]]) | re.match(pattern, string[, flags])
search(string[, pos[, endpos]]) | re.search(pattern, string[, flags])
split(string[, maxsplit]) | re.split(pattern, string[, maxsplit])
findall(string[, pos[, endpos]]) | re.findall(pattern, string[, flags])
finditer(string[, pos[, endpos]]) | re.finditer(pattern, string[, flags])
sub(repl, string[, count]) | re.sub(pattern, repl, string[, count])
subn(repl, string[, count]) |re.sub(pattern, repl, string[, count])