20220719 今日python学习

本篇文章代码来自《Python编程快速上手——让繁琐工作自动化》

第7章:模式匹配与正则表达式

def isPhoneNumer(text):
    if len(text) != 12:
        return False
    for i in range(0, 3):
        if not text[i].isdecimal():
            return False
    if text[3] != '-':
        return False
    for i in range(4, 7):
        if not text[i].isdecimal():
            return False
    if text[7] != '-':
        return False
    for i in range(8, 12):
        if not text[i].isdecimal():
            return False
    return True
​
message = 'Call me at 415-555-1011 tomorrow. ' \
          '415-555-9999 is my office.'for i in range(len(message)):
    chunk = message[i:i+12]
    if isPhoneNumer(chunk):
        print('Phone number found: ' + chunk)
print('Done')

 

正则表达式

正则表达式,简称为regex,是文本模式的描述方法。

\d是一个正则表达式,表达一位数字字符,即一位0-9的数字。python使用正则表达式\d\d\d-\d\d\d-\d\d\d\d,来匹配前面isPhoneNumber()函数匹配的同样文本:3个数字,1个段横向、3个数字、1个短横线、4个数字。

正则表达式可以负责很多。例如,在一个模式后加上一个花括号包围的3({3}),表示匹配这个模式3次。

创建正则表达式对象

Python中所有正则表达式的函数都在re模块中。

向re.compile()传入一个字符串,表示正则表达式,它将返回一个Regex模式对象(或就简称为Regex对象)。

>>> phoneNumRegex = re.compile(r'\d{3}-\d{3}-\d{4}')

现在phoneNumRegex变量包含了一个Regex对象。

import re
​
phoneNumRegex = re.compile(r'\d\d\d-\d\d\d-\d\d\d\d')
mo = phoneNumRegex.search('My number is 415-555-4242')
print('Phone number found: ' + mo.group())

 

我们将期待的模式传递给re.compile(),并将得到的Regex对象保存在phoneNumRegex中,然后我们在phoneNumRegex上调用search(),向它传入想查找的字符串。查找的结果保存在变量mo中。知道mo包含一个Match对象,而不是空值None,我们就可以在mo变量上调用group(),返回匹配的记过。将mo.group()卸载打印语句中,显示完整的匹配。

用正则表达式匹配更多模式

利用括号分组

添加括号将在正则表达式中创建”分组“:(\d\d\d)-(\d\d\d-\d\d\d\d)。然后可以使用group()匹配对象方法,从一个分组中获取匹配的文本。

正则表达式字符串中的第一对括号是第1组。第二对括号是第2组。向group()匹配对象方法传入整数1或2,就可以取得匹配文本的不同部分。向group()方法传入0或不传入参数,将返回整个匹配的文本。

>>> phoneNumRegex = re.compile( r'(\d\d\d)-(\d\d\d-\d\d\d\d)') 
>>> mo = phoneNumRegex.search(' My number is 415-555-4242.') 
>>> mo.group(1)
'415' 
>>> mo.group(2)
'555-4242' 
>>> mo.group(0) 
'415-555-4242'
>>> mo.group()
'415- 555- 4242'

如果想要一次就获取所有分组,请使用groups()方法,主要函数名的复数形式。

>>> mo.groups()
('415', '555-4242')
>>> areaCode, mainNumber = mo.groups()
>>> print(areaCode)
415
>>> print(mainNumber)
555-4242

用管道匹配多个分组

字符"|"称为”管道“。希望匹配许多表达式中的一个时,就可以使用它。

例如,正则表达式r'Batman|Tina Fey'将匹配'Batman'或‘Tina Fey’。

>>> batRegex=re.compile(r'Bat(man|mobile|copter|bat)')
>>> mo=batRegex.search('Batmobilelostawheel')
>>> mo.group()
'Batmobile'
>>> mo.group(1)
'mobile'

方法调用mo.group()返回了完全匹配的文本'Batmobile',而mo.group(1)只是返回第一个括号分组内匹配的文本'mobile'。

用问号实现可选匹配

有时候,想匹配的模式是可选的。就是说,不论这段文本在不在,正则表达式都会认为匹配。字符?表示它前面的分组在这个模式中是可选的。

用星号匹配零次或多次

*(称为星号)意味着”匹配零次或多次“,即星号之前的分组,可以在文本中出现任意次。它可以完全不存在,或一次又一次地重复出现。

用加号匹配一次或多次

+(加号)意味着”匹配一次或多次“,加号前面的分组必须”至少出现一次“,这不是可选的。如果需要匹配真正的加号字符,在加号前面加上倒斜杠实现转义:\+

用花括号匹配特定次数

如果想要一个分组重复特定字数,就在正在表达式中该分组的后面,跟上花括号包围的数字。除了一个数组,还可以指定一个范围,即在花括号中写下一个最小值、一个逗号和一个最大值。

(Ha){3, 5} #Ha将出现3到5次。

也可不写花括号中的第一个或第二个数字,不限定最小值或最大值。例如(Ha){3, }将匹配3次或更多次实例。

贪心和非贪心匹配

Python正则表达式模式是”贪心的“,这表示在有二义的情况下,它们会尽可能匹配最长的字符串。花括号的”非贪心“版本匹配尽可能最短的字符串,即在结束的花括号后跟着一个问号。

请注意,问号在正则表达式中可能有两种含义:声明非贪心匹配或表示可选的分组。

findall()方法

除了search方法外,Regex对象也有一个findall()方法。search()将放回一个Match对象,包含备查找字符串中的”第一次“匹配的文本,而findall()方法将返回一组字符串,包含被查找字符串中的所有匹配。

另一方面,findall()不是返回一个Match对象,而是返回一个字符串列表,只要在正则表达式中没有分组。列表中的每个字符串都是一段被查找的文本,它匹配该正则表达式。

作为findall()方法的返回结果总结,请注意下面两点:

1)如果调用在一个没有分组的正则表达式上,例如\d\d\d-\d\d\d-\d\d\d\d,方法findall()将返回一个匹配字符串的列表,例如['415-555-9999','212-555-0000'];

2)如果调用在一个有分组的正则表达式上,例如(\d\d\d)-(\d\d\d)-(\d\d\d\d),方法findall()将返回一个字符串的元组的列表(每个分组对应一个字符串),例如[('415','555','1122'), ('212','555','0000')];

字符分类

 

字符分类对于缩短正则表达式很有用。

建立自己的字符分类

字符分类[aeiouAEIOU]将匹配所有元音字符,不论大小写。

请注意,在方括号内,普通的正则表达式符号不会被解释。这意味着,你不需要前面加上倒斜杠转义、*、?或()字符。

通过在字符分类的左方括号后加上一个插入字符(^),就可以得到”非字符类“。非字符类将匹配不在这个字符类中的所有字符。

>>> comsonantRegex = re.compiler(r'[^abcABC]')

插入字符和美元字符

可以在正则表达式的开始处使用插入符号(^),表明匹配必须发生在被查找文本开始处。类似的,可以再正则表达式的末尾加上美元符号($),表示该字符串必须以这个正则表达式的模式结束。

可以同事使用^和$,表示整个字符串必须匹配该模式,也就是说,只匹配该字符串的某个子集是不够的。

正则表达式r'^Hello'匹配以'Hello'开始的字符串:

>>> beginsWithHello = re.compile(r'Hello')
>>> beginsWithHello.search('Hello world!')
<re.Match object; span=(0, 5), match='Hello'>
>>> beginsWithHello.search('He said hello.') == None
True

正则表达式r'\d$'匹配以数字0到9结束的字符串。

>>> endWithNumber = re.compile(r'\d$')
>>> endWithNumber.search('Your number is 42')
<re.Match object; span=(16, 17), match='2'>
>>> endWithNumber.search('Your number is forty two.') == None
True

正则表达式r'~\d+$'匹配从开始到结束都是数字的字符串

>>> wholeStringIsNum = re.compile(r'^\d+$')
>>> wholeStringIsNum.search('1234567890')
<re.Match object; span=(0, 10), match='1234567890'>
>>> wholeStringIsNum.search('123456xyz7890') == None
True
>>> wholeStringIsNum.search('12 34567890') == None
True

通配字符

在正则表达式中,.(句号)字符称为”通配符“。它匹配除了换行之外的所有字符。

>>> atRegex = re.compile(r'.at')
>>> atRegex.findall('The cat in the hat sat on the flatmat.')
['cat', 'hat', 'sat', 'lat', 'mat']

要真正使用句号,就要用倒斜杠转义。

用点-星匹配所有字符

点-星(.*)表示”任意文本“。

>>> nameRegex = re.compile(r'First Name: (.*) Last Name: (.*)')
>>> mo = nameRegex.search('First Name: Al Last Name: Sweigart')
>>> mo.group(1)
'Al'
>>> mo.group(2)
'Sweigart'

点-星使用”贪心“模式:它总是匹配尽可能多的文本。要用”非贪心“模式匹配所有文本,就使用点-星和问号(.*?)

>>> nongreedyRegex = re.compile(r'<.*?>')
>>> mo = nongreedyRegex.search('< To server man >for dinner.>')
>>> mo.group()
'< To server man >'
>>> greedyRegex = re.compile(r'<.*>')
>>> mo = greedyRegex.search('< To server man >for dinner.>')
>>> mo.group()
'< To server man >for dinner.>'

在非贪心的正则表达式中,Python匹配最短可能的字符串:'< To server man >'。在贪心版本中,Python匹配最长可能的字符串:'< To server man >for dinner.>'

用句号字符串匹配换行

通过传入re.DOTALL作为re.compile()的第二个参数,可以让句点字符匹配所有字符,包括换行字符。

>>> noNewlineRegex = re.compile('.*')
>>> noNewlineRegex.search('Server the Public trust.\nProtect the innocent.\nUphold the law').group()
'Server the Public trust.'>>> newlineRegex = re.compile('.*', re.DOTALL)
>>> newlineRegex.search('Server the public trus.\nProtect the innocent.\nUphold the law.').group()
'Server the public trus.\nProtect the innocent.\nUphold the law.'

正则表达式noNewlineRegex在创建时没有向re.compile()传入re.DOTALL,它将匹配所有字符,直到第一个换行字符。但是,newlineRegex在创建时向re.compile()传入了re.DOTALL,它将匹配所有字符。

正则表达式符号复习

?匹配零次或一次前面的分组。

*匹配零次或多次前面的分组。

+匹配一次或多次前面的分组。

{n}匹配n次前面的分组。

{n, }匹配n次或更多前面的分组。

{ ,m}匹配零次到m次前面的分组。

{n,m}匹配至少n次、至多m次前面的分组。

{n,m}?或*?或+?对前面的分组进行非贪心匹配。

^spam意味着字符串必须以spam开始。

spam$意味着字符串必须以spam结束。

.匹配所有字符,换行符除外。

\d、\w和\s分别匹配数字、单词和空格。

\D、\W和\S分别匹配数字、单词和空格外的所有字符。

[abc]匹配方括号内的任意字符。

[^abc]匹配不在方括号内的任意字符。

不区分大小写的匹配

通常,正则表达式用你指定的大小写匹配文本。

要让正则表达式不区分大小写,可以向re.compile()传入re.IGNORECASE或re.I,作为第二个参数。

>>> robocop = re.compile(r'robocop', re.I)
>>> robocop.search('RoboCop is part man, part machine, all cop.').group()
'RoboCop'
>>> robocop.search('ROBOCOP protects the innocent.').group()
'ROBOCOP'
>>> robocop.search('Al, why does your programming book talk about robocop so much?').group()
'robocop'

用sub()方法替换字符串

Regex对象的sub()方法需要传入两个参数。第一个参数时一个字符串,用于取代发现的匹配。第二个参数是一个字符串,即正则表达式。

>>> namesRegex = re.compile(r'Agent \w+')
>>> namesRegex.sub('CENSORED', 'Agent Alice gave the secret documents to Agent Bob.')
'CENSORED gave the secret documents to CENSORED.'

假定想要隐去密探的名字,只显示他们姓名的第一个字母。要做到这一点,可能使用正则表达式Agent(\w)\w,传入r'\1*'作为sub()的第一个参数。字符串中的\1将由分组1匹配的文本所代替,也就是正则表达式的(\w)分组。

>>> agentNameRegex = re.compile(r'Agent (\w)(\w)')
>>> agentNameRegex.sub(r'\1***', 'Agent Alice told Agent Carol that Agent Eve knew Agent Bob was a double agent.')
'A***ice told C***rol that E***e knew B***b was a double agent.'

管理负责的正则表达式

向re.compile()传入变量re.VERBOSE,作为第二个变量, 使得正则表达式忽略字符串中的空白符和注释。

phoneRegex = re.compile(r'''(
    (\d{3})|\(\d{3}\))?   #are code
    (\s|-|\.)?   #separator
    \d{3}   #first 3 digits
    (\s|-|\.)   #separator
    \d{4}   #last 4 digits
    (\s*(ext|x|ext.) \s*\d{2, 5})?  #extension
)''', re.VERBOSE)

请注意,前面的例子使用了三重引号('''),创建了一个多行字符串。

正则表达式字符串的注释规则,与普通的Python代码一样:#符号和它后面直到行末的内容,都被忽略。

组合使用re.IGNOREC ASE、re.DOTALL和re.VERBOSE

re.compile()函数只接受一个值作为它的第二个参数。可以使用管道字符(|)将变量组合起来,从而绕过这个显示。管道字符在这里称为”按位或“操作符。

>>> someRegexValue = re.compile('foo', re.IGNORECASE | re.DOTALL)
 
posted @ 2022-07-19 17:24  Diligent_Maple  阅读(39)  评论(0编辑  收藏  举报