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【Python】正则表达式及其在Python中的应用

article 2024/12/22 15:23:17

【Python】正则表达式及其在Python中的应用

1.正则表达式基本格式

1. 字符匹配

普通字符：直接匹配字符本身，如 a 匹配字符 a。
特殊字符：需要转义，如 \. 匹配点号 .。

2. 量词

\*：匹配前面的字符零次或多次，如 a* 匹配 ""、"a"、"aa" 等。
+：匹配前面的字符一次或多次，如 a+ 匹配 "a"、"aa" 等。
?：匹配前面的字符零次或一次，如 a? 匹配 ""、"a"。
{m}：匹配前面的字符恰好 m 次，如 a{3} 匹配 "aaa"。
{m,n}：匹配前面的字符至少 m 次，至多 n 次，如 a{2,4} 匹配 "aa"、"aaa"、"aaaa"。

3. 字符集

[abc]：匹配方括号内的任意一个字符，如 [abc] 匹配 "a"、"b"、"c"。
[^abc]：匹配不在方括号内的任意一个字符，如 [^abc] 匹配除了 "a"、"b"、"c" 之外的任何字符。
[a-z]：匹配从 a 到 z 的任意一个小写字母。
[0-9]：匹配从 0 到 9 的任意一个数字。

4. 预定义字符集

.：匹配除换行符外的任意单个字符。
\d：匹配一个数字，等同于 [0-9]。
\D：匹配一个非数字，等同于 [^0-9]。
\w：匹配一个字母、数字或下划线，等同于 [a-zA-Z0-9_]。
\W：匹配一个非字母、数字或下划线，等同于 [^a-zA-Z0-9_]。
\s：匹配一个空白字符（包括空格、制表符、换页符等）。
\S：匹配一个非空白字符。

5. 边界匹配

^：匹配字符串的开头。
$：匹配字符串的结尾。
\b：匹配单词边界。
\B：匹配非单词边界。

2.re库:正则表达式在Python中的应用

1. `re.match(pattern, string)`

功能：从字符串的开头开始匹配，如果匹配成功返回一个匹配对象，否则返回 None。

示例

import re

pattern = r'^Hello'
text = 'Hello, world!'
match = re.match(pattern, text)
if match:
    print('Match found:', match.group())
else:
    print('No match')

2. `re.search(pattern, string)`

功能：在字符串中搜索第一个匹配项，如果找到返回一个匹配对象，否则返回 None。

import re

pattern = r'world'
text = 'Hello, world!'
match = re.search(pattern, text)
if match:
    print('Match found:', match.group())
else:
    print('No match')

3. `re.findall(pattern, string)`

功能：返回字符串中所有与模式匹配的子串，作为一个列表。

示例

import re

pattern = r'\d+'
text = 'There are 123 apples and 456 oranges.'
matches = re.findall(pattern, text)
print('Matches found:', matches)

！这个是比较常用到的一个方法

比如LeetCode(力扣)的8. 字符串转换整数 (atoi):

请你来实现一个 myAtoi(string s) 函数，使其能将字符串转换成一个 32 位有符号整数。

函数 myAtoi(string s) 的算法如下：

**空格：**读入字符串并丢弃无用的前导空格（" "）
**符号：**检查下一个字符（假设还未到字符末尾）为 '-' 还是 '+'。如果两者都不存在，则假定结果为正。
**转换：**通过跳过前置零来读取该整数，直到遇到非数字字符或到达字符串的结尾。如果没有读取数字，则结果为0。
**舍入：**如果整数数超过 32 位有符号整数范围 [−231, 231 − 1] ，需要截断这个整数，使其保持在这个范围内。具体来说，小于 −231 的整数应该被舍入为 −231 ，大于 231 − 1 的整数应该被舍入为 231 − 1 。

返回整数作为最终结果。

示例 1：

**输入：**s = “42”

**输出：**42

**解释：**加粗的字符串为已经读入的字符，插入符号是当前读取的字符。

带下划线线的字符是所读的内容，插入符号是当前读入位置。
第 1 步："42"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
         ^
第 2 步："42"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）
         ^
第 3 步："42"（读入 "42"）
           ^

示例 2：

**输入：**s = " -042"

输出：-42

解释：

第 1 步："   -042"（读入前导空格，但忽视掉）
            ^
第 2 步："   -042"（读入 '-' 字符，所以结果应该是负数）
             ^
第 3 步："   -042"（读入 "042"，在结果中忽略前导零）
               ^

示例 3：

**输入：**s = “1337c0d3”

**输出：**1337

解释：

第 1 步："1337c0d3"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
         ^
第 2 步："1337c0d3"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）
         ^
第 3 步："1337c0d3"（读入 "1337"；由于下一个字符不是一个数字，所以读入停止）
             ^

示例 4：

**输入：**s = “0-1”

**输出：**0

解释：

第 1 步："0-1" (当前没有读入字符，因为没有前导空格)
         ^
第 2 步："0-1" (当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+')
         ^
第 3 步："0-1" (读入 "0"；由于下一个字符不是一个数字，所以读入停止)
          ^

示例 5：

**输入：**s = “words and 987”

**输出：**0

解释：

读取在第一个非数字字符“w”处停止。

提示：

0 <= s.length <= 200
s 由英文字母（大写和小写）、数字（0-9）、' '、'+'、'-' 和 '.' 组成

如果类似的题目出现在竞赛中，我们可以用正则表达式来轻松解决

import re
return max(min(int(*re.findall('^[\+\-]?\d+', s.lstrip())), (1<<31)-1), -(1<<31))

不过在平时练习中还是用正常思路来做以达到练习的效果

4. `re.sub(pattern, repl, string)`

功能：将字符串中所有与模式匹配的子串替换为指定的字符串。

示例

import re

pattern = r'\d+'
text = 'There are 123 apples and 456 oranges.'
result = re.sub(pattern, 'X', text)
print('Result:', result)

5. `re.split(pattern, string)`

功能：根据模式将字符串分割成一个列表。

示例

import re

pattern = r'\s+'
text = 'Hello   world!  How are you?'
parts = re.split(pattern, text)
print('Parts:', parts)

6. `re.compile(pattern)`

功能：编译正则表达式，返回一个正则表达式对象，可以用于多次匹配。

示例

import re

pattern = re.compile(r'\d+')
text = 'There are 123 apples and 456 oranges.'
matches = pattern.findall(text)
print('Matches found:', matches)