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Python 正則表達(dá)式入門(mén)（初級(jí)篇）

更新時(shí)間：2016年12月07日 15:32:31 作者：唯心不易

本文主要為沒(méi)有使用正則表達(dá)式經(jīng)驗(yàn)的新手入門(mén)所寫(xiě)。由淺入深介紹了Python 正則表達(dá)式，有需要的朋友可以看下

引子

首先說(shuō) 正則表達(dá)式是什么？

正則表達(dá)式，又稱正規(guī)表示式、正規(guī)表示法、正規(guī)表達(dá)式、規(guī)則表達(dá)式、常規(guī)表示法（英語(yǔ)：Regular Expression，在代碼中常簡(jiǎn)寫(xiě)為regex、regexp或RE），計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)概念。正則表達(dá)式使用單個(gè)字符串來(lái)描述、匹配一系列匹配某個(gè)句法規(guī)則的字符串。在很多文本編輯器里，正則表達(dá)式通常被用來(lái)檢索、替換那些匹配某個(gè)模式的文本。

許多程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言都支持利用正則表達(dá)式進(jìn)行字符串操作。例如，在Perl中就內(nèi)建了一個(gè)功能強(qiáng)大的正則表達(dá)式引擎。正則表達(dá)式這個(gè)概念最初是由Unix中的工具軟件（例如sed和grep）普及開(kāi)的。正則表達(dá)式通?？s寫(xiě)成“regex”，單數(shù)有regexp、regex，復(fù)數(shù)有regexps、regexes、regexen。

引用自維基百科https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%AD%A3%E5%88%99%E8%A1%A8%E8%BE%BE%E5%BC%8F

定義是定義，太正經(jīng)了就沒(méi)法用了。我們來(lái)舉個(gè)栗子：假如你在寫(xiě)一個(gè)爬蟲(chóng)，你得到了

一個(gè)網(wǎng)頁(yè)的HTML源碼。其中有一段

<html><body><h1>hello world<h1></body></html>

你想要把這個(gè)hello world提取出來(lái)，但你這時(shí)如果只會(huì)python 的字符串處理，那么第一反應(yīng)可能是

s = <html><body><h1>hello world<h1></body></html>
start_index = s.find('<h1>')

然后從這個(gè)位置向下查找到下一個(gè)<h1>出現(xiàn)這樣做未嘗不可，但是很麻煩不是嗎。需要考慮多個(gè)標(biāo)簽，一不留神就多匹配到東西了，而如果想要非常準(zhǔn)確的匹配到，又得多加循環(huán)判斷，效率太低。

這時(shí)候，正則表達(dá)式就是首選的幫手。

干貨開(kāi)始

入門(mén)級(jí)別

接著說(shuō)我們剛才那個(gè)例子。我們?nèi)绻谜齽t處理這個(gè)表達(dá)式要怎么做呢？

import re
key = r"<html><body><h1>hello world<h1></body></html>"#這段是你要匹配的文本
p1 = r"(?<=<h1>).+?(?=<h1>)"#這是我們寫(xiě)的正則表達(dá)式規(guī)則，你現(xiàn)在可以不理解啥意思
pattern1 = re.compile(p1)#我們?cè)诰幾g這段正則表達(dá)式
matcher1 = re.search(pattern1,key)#在源文本中搜索符合正則表達(dá)式的部分
print matcher1.group(0)#打印出來(lái)

你可以嘗試運(yùn)行上面的代碼，看看是不是和我們想象的一樣（博主是在python2.7環(huán)境下）發(fā)現(xiàn)代碼挺少挺簡(jiǎn)單？往下看。而且正則表達(dá)式實(shí)際上要比看起來(lái)的那種奇形怪狀要簡(jiǎn)單得多。

首先，從最基礎(chǔ)的正則表達(dá)式說(shuō)起。

假設(shè)我們的想法是把一個(gè)字符串中的所有"python"給匹配到。我們?cè)囈辉囋趺醋?/p>

import re
key = r"javapythonhtmlvhdl"#這是源文本
p1 = r"python"#這是我們寫(xiě)的正則表達(dá)式
pattern1 = re.compile(p1)#同樣是編譯
matcher1 = re.search(pattern1,key)#同樣是查詢
print matcher1.group(0)

看完這段代碼，你是不是覺(jué)得：臥槽？這就是正則表達(dá)式？直接寫(xiě)上去就行？

確實(shí)，正則表達(dá)式并不像它表面上那么奇葩，如果不是我們故意改變一些符號(hào)的含義時(shí)，你看到的就是想要匹配的。

所以，先把大腦清空，先認(rèn)為正則表達(dá)式就是和想要匹配的字符串長(zhǎng)得一樣。在之后的練習(xí)中我們會(huì)逐步進(jìn)化

初級(jí)

0.無(wú)論是python還是正則表達(dá)式都是區(qū)分大小寫(xiě)的，所以當(dāng)你在上面那個(gè)例子上把"python"換成了"Python"，那就匹配不到你心愛(ài)的python了。

1.重新回到第一個(gè)例子中那個(gè)<h1>hello world<h1>匹配。假如我像這么寫(xiě)，會(huì)怎么樣？

import re
key = r"<h1>hello world<h1>"#源文本
p1 = r"<h1>.+<h1>"#我們寫(xiě)的正則表達(dá)式，下面會(huì)將為什么
pattern1 = re.compile(p1)
print pattern1.findall(key)#發(fā)沒(méi)發(fā)現(xiàn)，我怎么寫(xiě)成findall了？咋變了呢？

有了入門(mén)級(jí)的經(jīng)驗(yàn)，我們知道那兩個(gè)<h1>就是普普通通的字符，但是中間的是什么鬼？

.字符在正則表達(dá)式代表著可以代表任何一個(gè)字符（包括它本身）

findall返回的是所有符合要求的元素列表，包括僅有一個(gè)元素時(shí)，它還是給你返回的列表。

機(jī)智如你可能會(huì)突然問(wèn)：那我如果就只是想匹配"."呢？結(jié)果啥都給我返回了咋整？在正則表達(dá)式中有一個(gè)字符\，其實(shí)如果你編程經(jīng)驗(yàn)較多的話，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)這是好多地方的“轉(zhuǎn)義符”。在正則表達(dá)式里，這個(gè)符號(hào)通常用來(lái)把特殊的符號(hào)轉(zhuǎn)成普通的，把普通的轉(zhuǎn)成特殊的23333（并不是特殊的“2333”，寫(xiě)完才發(fā)現(xiàn)會(huì)不會(huì)有腦洞大的想歪了）。

舉個(gè)栗子，你真的想匹配"chuxiuhong@hit.edu.cn"這個(gè)郵箱（我的郵箱），你可以把正則表達(dá)式寫(xiě)成下面這個(gè)樣子：

import re
key = r"afiouwehrfuichuxiuhong@hit.edu.cnaskdjhfiosueh"
p1 = r"chuxiuhong@hit\.edu\.cn"
pattern1 = re.compile(p1)
print pattern1.findall(key)

發(fā)現(xiàn)了吧，我們?cè)?code>.的前面加上了轉(zhuǎn)義符\，但是并不是代表匹配“\.”的意思，而是只匹配“.”的意思！
不知道你細(xì)不細(xì)心，有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)我們第一次用.時(shí)，后面還跟了一個(gè)+？那這個(gè)加號(hào)是干什么的呢？
其實(shí)不難想，我們說(shuō)了“.字符在正則表達(dá)式代表著可以代表任何一個(gè)字符（包括它本身）”，但是"hello world"可不是一個(gè)字符啊。
+的作用是將前面一個(gè)字符或一個(gè)子表達(dá)式重復(fù)一遍或者多遍。
比方說(shuō)表達(dá)式“ab+”那么它能匹配到“abbbbb”，但是不能匹配到"a"，它要求你必須得有個(gè)b，多了不限，少了不行。你如果問(wèn)我有沒(méi)有那種“有沒(méi)有都行，有多少都行的表達(dá)方式”，回答是有的。
*跟在其他符號(hào)后面表達(dá)可以匹配到它0次或多次
比方說(shuō)我們?cè)谕跞~內(nèi)遇到了鏈接，可能既有http://開(kāi)頭的，又有https://開(kāi)頭的，我們?cè)趺刺幚恚?/p>

import re
key = r"http://www.nsfbuhwe.com and https://www.auhfisna.com"#胡編亂造的網(wǎng)址，別在意
p1 = r"https*://"#看那個(gè)星號(hào)！
pattern1 = re.compile(p1)
print pattern1.findall(key)

輸出

['http://', 'https://']

2.比方說(shuō)我們有這么一個(gè)字符串"cat hat mat qat"，你會(huì)發(fā)現(xiàn)前面三個(gè)是實(shí)際的單詞，最后那個(gè)是我胡編亂造的（上百度查完是昆士蘭英語(yǔ)學(xué)院的縮寫(xiě)= =）。如果你本來(lái)就知道"at"前面是c、h、m其中之一時(shí)這才構(gòu)成單詞，你想把這樣的匹配出來(lái)。根據(jù)已經(jīng)學(xué)到的知識(shí)是不是會(huì)想到寫(xiě)出來(lái)三個(gè)正則表達(dá)式進(jìn)行匹配？實(shí)際上不需要。因?yàn)橛幸环N多字符匹方式

[]代表匹配里面的字符中的任意一個(gè)

還是舉個(gè)栗子，我們發(fā)現(xiàn)啊，有的程序員比較過(guò)分，，在<html></html>這對(duì)標(biāo)簽上，大小寫(xiě)混用，老害得我們抓不到想要的東西，我們?cè)撛趺磻?yīng)對(duì)？是寫(xiě)16*16種正則表達(dá)式挨個(gè)匹配？no

import re
key = r"lalala<hTml>hello</Html>heiheihei"
p1 = r"<[Hh][Tt][Mm][Ll]>.+?</[Hh][Tt][Mm][Ll]>"
pattern1 = re.compile(p1)
print pattern1.findall(key)

輸出

['<hTml>hello</Html>']

我們既然有了范圍性的匹配，自然有范圍性的排除。

[^]代表除了內(nèi)部包含的字符以外都能匹配

還是cat,hat,mat,qat這個(gè)例子，我們想匹配除了qat以外的，那么就應(yīng)該這么寫(xiě)：

import re
key = r"mat cat hat pat"
p1 = r"[^p]at"#這代表除了p以外都匹配
pattern1 = re.compile(p1)
print pattern1.findall(key)

輸出

為了方便我們寫(xiě)簡(jiǎn)潔的正則表達(dá)式，它本身還提供下面這樣的寫(xiě)法

正則表達(dá)式	代表的匹配字符
[0-9]	0123456789任意之一
[a-z]	小寫(xiě)字母任意之一
[A-Z]	大寫(xiě)字母任意之一
\d	等同于[0-9]
\D	等同于[^0-9]匹配非數(shù)字
\w	等同于[a-z0-9A-Z_]匹配大小寫(xiě)字母、數(shù)字和下劃線
\W	等同于[^a-z0-9A-Z_]等同于上一條取非

3.介紹到這里，我們可能已經(jīng)掌握了大致的正則表達(dá)式的構(gòu)造方式，但是我們常常會(huì)在實(shí)戰(zhàn)中遇到一些匹配的不準(zhǔn)確的問(wèn)題。比方說(shuō)：

import re
key = r"chuxiuhong@hit.edu.cn"
p1 = r"@.+\."#我想匹配到@后面一直到“.”之間的，在這里是hit
pattern1 = re.compile(p1)
print pattern1.findall(key)

輸出結(jié)果

['@hit.edu.']

呦呵！你咋能多了呢？我理想的結(jié)果是@hit.，你咋還給我加量了呢？這是因?yàn)檎齽t表達(dá)式默認(rèn)是“貪婪”的，我們之前講過(guò)，“+”代表是字符重復(fù)一次或多次。但是我們沒(méi)有細(xì)說(shuō)這個(gè)多次到底是多少次。所以它會(huì)盡可能“貪婪”地多給我們匹配字符，在這個(gè)例子里也就是匹配到最后一個(gè)“.”。

我們?cè)趺唇鉀Q這種問(wèn)題呢？只要在“+”后面加一個(gè)“？”就好了。

import re
key = r"chuxiuhong@hit.edu.cn"
p1 = r"@.+?\."#我想匹配到@后面一直到“.”之間的，在這里是hit
pattern1 = re.compile(p1)
print pattern1.findall(key)

輸出結(jié)果

['@hit.']

加了一個(gè)“?”我們就將貪婪的“+”改成了懶惰的“+”。這對(duì)于[abc]+,\w*之類的同樣適用。

小測(cè)驗(yàn)：上面那個(gè)例子可以不使用懶惰匹配，想一種方法得到同樣的結(jié)果

**個(gè)人建議：在你使用"+","*"的時(shí)候，一定先想好到底是用貪婪型還是懶惰型，尤其是當(dāng)你用到范圍較大的項(xiàng)目上時(shí)，因?yàn)楹苡锌赡芩投嗥ヅ渥址貋?lái)給你?。?！**

為了能夠準(zhǔn)確的控制重復(fù)次數(shù)，正則表達(dá)式還提供

{a,b}(代表a<=匹配次數(shù)<=b)

還是舉個(gè)栗子，我們有sas,saas,saaas，我們想要sas和saas，我們?cè)趺刺幚砟兀?/p>

import re
key = r"saas and sas and saaas"
p1 = r"sa{1,2}s"
pattern1 = re.compile(p1)
print pattern1.findall(key)

輸出

['saas', 'sas']

如果你省略掉{1,2}中的2，那么就代表至少匹配一次，那么就等價(jià)于？

如果你省略掉{1,2}中的1，那么就代表至多匹配2次。

下面列舉一些正則表達(dá)式里的元字符及其作用

元字符	說(shuō)明
.	代表任意字符
\
[ ]	匹配內(nèi)部的任一字符或子表達(dá)式
[^]	對(duì)字符集和取非
-	定義一個(gè)區(qū)間
\	對(duì)下一字符取非（通常是普通變特殊，特殊變普通）
*	匹配前面的字符或者子表達(dá)式0次或多次
*?	惰性匹配上一個(gè)
+	匹配前一個(gè)字符或子表達(dá)式一次或多次
+?	惰性匹配上一個(gè)
?	匹配前一個(gè)字符或子表達(dá)式0次或1次重復(fù)
{n}	匹配前一個(gè)字符或子表達(dá)式
{m,n}	匹配前一個(gè)字符或子表達(dá)式至少m次至多n次
{n,}	匹配前一個(gè)字符或者子表達(dá)式至少n次
{n,}?	前一個(gè)的惰性匹配
^	匹配字符串的開(kāi)頭
\A	匹配字符串開(kāi)頭
$	匹配字符串結(jié)束
[\b]	退格字符
\c	匹配一個(gè)控制字符
\d	匹配任意數(shù)字
\D	匹配數(shù)字以外的字符
\t	匹配制表符
\w	匹配任意數(shù)字字母下劃線
\W	不匹配數(shù)字字母下劃線