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你需要了解的正则表达式相关知识

article 2024/11/8 23:55:11

正则表达式（Regular Expression，简称 regex 或 regexp）是一种用于匹配字符串的模式。它广泛应用于文本查找、替换、验证等场景，尤其是在数据处理、网络爬虫、编程等领域非常有用。下面将详细介绍正则表达式的基本语法、常用元字符及操作符、分组与捕获等核心概念。

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1. 基本结构与符号

元字符（Meta Characters）

正则表达式中的元字符有特殊含义，用于构建匹配模式。常用元字符如下：

元字符	含义	示例	匹配结果
.	匹配除换行符以外的任意字符	a.b	“acb”, “a5b”
^	匹配字符串开头	^hello	“hello world”
$	匹配字符串结尾	world$	“hello world”
*	匹配前面的字符零次或多次	ab*	“a”, “ab”, “abbb”
+	匹配前面的字符一次或多次	ab+	“ab”, “abbb”
?	匹配前面的字符零次或一次	ab?	“a”, “ab”
{n}	匹配前面的字符 n 次	a{3}	“aaa”
{n,m}	匹配前面的字符 n 到 m 次	a{2,4}	“aa”, “aaa”, “aaaa”
[]	字符集，匹配其中任意一个字符	[abc]	“a”, “b”, “c”
`	`	或运算，匹配左右表达式任意一个	`a
\	转义字符，取消元字符的特殊含义	.	“.”

特殊字符集

一些特殊字符集用于简化匹配模式：

字符	含义	示例	匹配结果
\d	匹配任意数字 [0-9]	\d	“0”, “9”, “123”
\D	匹配任意非数字	\D	“a”, “-”, " "
\w	匹配字母、数字、下划线	\w	“a”, “1”, “_”
\W	匹配非字母、数字、下划线	\W	“!”, " "
\s	匹配空白字符（空格、制表符等）	\s	" ", “\t”, “\n”
\S	匹配非空白字符	\S	“a”, “1”, “#”

2. 常见操作符

操作符	含义
*	零次或多次匹配
+	一次或多次匹配
?	零次或一次匹配
{n}	精确匹配 n 次
{n,}	至少匹配 n 次
{n,m}	匹配 n 到 m 次
()	分组和捕获
(?:…)	非捕获组，不保存匹配结果
(?=…)	正向预查，匹配后面为指定内容的情况
(?!..)	负向预查，匹配后面不为指定内容的情况

3. 分组与捕获

分组（Group）用于将匹配结果分成多个部分，而捕获组可以保存匹配结果，方便后续处理。

捕获组：使用小括号 ()，会保存匹配结果。
非捕获组：使用 (?:…)，不会保存匹配结果，仅用于匹配。
例如，正则 (\d{3})-(\d{3,4})-(\d{4}) 可以匹配并捕获电话号码，如 123-456-7890。分组后可以分别提取区号、主号码等。

4. 常见应用场景示例

(1) 匹配电子邮件地址

^[\w\.-]+@[a-zA-Z\d\.-]+\.[a-zA-Z]{2,6}$

解释：+：以字母、数字、下划线、点、减号开头，出现一次或多次。@：匹配 @ 符号。[a-zA-Z\d.-]+：域名部分。.[a-zA-Z]{2,6}$：匹配顶级域名（如 .com, .org）。

(2) 匹配网址（URL）

^https?:\/\/(www\.)?[a-zA-Z0-9-]+\.[a-zA-Z]{2,6}\/?$

解释：^https?：匹配 http 或 https。😕/：匹配 😕/。(www.)?：匹配可选的 www.。[a-zA-Z0-9-]+.[a-zA-Z]{2,6}：匹配主域名和顶级域名。/?$：可选的结尾斜杠。

5. 编程示例（Python）

在 Python 中，可以使用 re 模块处理正则表达式。

import re

# 匹配邮件地址
email_regex = r"^[\w\.-]+@[a-zA-Z\d\.-]+\.[a-zA-Z]{2,6}$"
email = "example@example.com"
if re.match(email_regex, email):
    print("匹配成功：是一个有效的邮箱地址")

# 匹配电话号码
phone_regex = r"(\d{3})-(\d{3,4})-(\d{4})"
phone = "123-456-7890"
match = re.match(phone_regex, phone)
if match:
    print(f"区号: {match.group(1)}, 主号: {match.group(2)}, 尾号: {match.group(3)}")