Python3正则表达式:字符串魔法师的指南[特殊字符]♂️
Python3正则表达式
- 什么是正则表达式?
- 在Python中使用正则表达式
- 一、正则表达式基础语法:你的魔法咒语
- 基本匹配符
- 字符类:性格各异的字符们
- 预定义字符类:常见角色的快捷方式
- 重复限定符:贪婪的收集者
- 贪婪vs非贪婪:胃口大小问题
- 分组与捕获:给模式戴上名牌
- 二、Python中的re模块:施展魔法的工具箱
- 主要函数
- 常用标志
- 三、实际例子:魔法入门
- 1. 验证邮箱地址
- 2. 提取文本中的日期
- 3. 提取并处理HTML标签
- 4. 分割CSV,但忽略引号内的逗号
- 四、正则表达式调试技巧:魔法训练
- 五、正则表达式性能注意事项:魔力消耗控制
- 总结:正则表达式修炼指南
- 练习题:小试身手
- 1.验证中国手机号码
- 2. 从文本中提取所有URL链接
- 3. 验证IPv4地址
- 4. 提取Twitter风格的标签
- 综合示例应用
什么是正则表达式?
想象一下,你是一位文本世界的探险家,需要在茫茫字符海洋中寻找特定的"宝藏"(模式)。正则表达式就是你的"寻宝地图"!
正则表达式(Regular Expression,简称regex)是一种强大的字符串搜索、匹配和操作的模式语言。它就像一个超级搜索工具,能帮你:
- 🔍 查找特定模式的文本
- ✂️ 替换文本中的特定内容
- ✅ 验证文本是否符合特定格式(如邮箱、电话号码)
- 🪓 分割文本为多个部分
在Python中使用正则表达式
Python通过re
模块提供正则表达式支持:
import re
一、正则表达式基础语法:你的魔法咒语
基本匹配符
符号 | 作用 | 就像在说… |
---|---|---|
. | 匹配任意单个字符(除了换行符) | “我不挑食,给我任何一个字符就行!” |
^ | 匹配字符串开头 | “我只关心句子的开头!” |
$ | 匹配字符串结尾 | “我只看结局!” |
\ | 转义特殊字符 | “别用魔法攻击我,这只是个普通字符!” |
字符类:性格各异的字符们
符号 | 作用 | 就像在说… |
---|---|---|
[abc] | 匹配方括号内的任意一个字符 | “给我一个a或b或c就满足了” |
[^abc] | 匹配除了方括号内的任意字符 | “除了abc,我都喜欢!” |
[a-z] | 匹配a到z范围内的任意小写字母 | “给我一个小写字母就行” |
[A-Z] | 匹配A到Z范围内的任意大写字母 | “我只收大写字母!” |
[0-9] | 匹配任意数字 | “数字就行,不挑” |
预定义字符类:常见角色的快捷方式
符号 | 作用 | 就像在说… |
---|---|---|
\d | 匹配任意数字,等同于[0-9] | “来个数字吧!” |
\D | 匹配任意非数字,等同于[^0-9] | “数字以外的都行!” |
\w | 匹配字母、数字或下划线,等同于[a-zA-Z0-9_] | “给我一个’单词’字符!” |
\W | 匹配非字母、数字、下划线的字符 | “不要’单词’字符!” |
\s | 匹配任意空白字符(空格、制表符、换行符等) | “我需要一点空间!” |
\S | 匹配任意非空白字符 | “不要空白!” |
重复限定符:贪婪的收集者
符号 | 作用 | 就像在说… |
---|---|---|
* | 匹配前面的模式零次或多次 | “有多少要多少,没有也行!” |
+ | 匹配前面的模式一次或多次 | “至少给我一个,多了也行!” |
? | 匹配前面的模式零次或一次 | “有一个我就满足了,没有也无所谓” |
{n} | 精确匹配前面的模式n次 | “我要正好n个,不多不少!” |
{n,} | 匹配前面的模式至少n次 | “给我至少n个!” |
{n,m} | 匹配前面的模式n到m次 | “给我n到m个之间,我很好说话的” |
贪婪vs非贪婪:胃口大小问题
默认情况下,重复限定符是贪婪的,会尽可能多地匹配:
# 贪婪模式:尽可能多地匹配
re.search(r'a.*b', 'aabab').group() # 'aabab'
加上?
后,变成非贪婪模式,会尽可能少地匹配:
# 非贪婪模式:尽可能少地匹配
re.search(r'a.*?b', 'aabab').group() # 'aab'
分组与捕获:给模式戴上名牌
符号 | 作用 | 就像在说… |
---|---|---|
(...) | 分组并捕获匹配的内容 | “这几个字符是一伙的,我要记住他们!” |
(?:...) | 分组但不捕获匹配的内容 | “这几个字符是一伙的,但不用记住他们” |
(?P<name>...) | 命名捕获组 | “这几个字符是一伙的,叫他们’name’” |
二、Python中的re模块:施展魔法的工具箱
主要函数
函数 | 作用 | 记忆小窍门 |
---|---|---|
re.search(pattern, string) | 在字符串中搜索第一个匹配项 | “找一找就好” |
re.match(pattern, string) | 从字符串开头匹配模式 | “必须从头开始找” |
re.findall(pattern, string) | 返回所有匹配项的列表 | “全都要找出来!” |
re.finditer(pattern, string) | 返回所有匹配项的迭代器 | “一个一个慢慢找” |
re.sub(pattern, repl, string) | 替换所有匹配项 | “找到就换掉” |
re.split(pattern, string) | 按匹配项分割字符串 | “看到就切一刀” |
re.compile(pattern) | 编译正则表达式模式 | “先准备好魔法卷轴” |
常用标志
标志 | 作用 | 记忆小窍门 |
---|---|---|
re.IGNORECASE 或 re.I | 忽略大小写 | “A和a都一样” |
re.MULTILINE 或 re.M | 多行模式,使^ 和$ 匹配每行的开始和结束 | “每行都很重要” |
re.DOTALL 或 re.S | 使. 也能匹配换行符 | “点点无所不包” |
三、实际例子:魔法入门
1. 验证邮箱地址
import redef is_valid_email(email):pattern = r'^[\w\.-]+@[\w\.-]+\.\w+$'return bool(re.match(pattern, email))# 测试一下
print(is_valid_email('user@example.com')) # True
print(is_valid_email('invalid-email')) # False
2. 提取文本中的日期
import retext = "今天是2023-05-15,明天是2023-05-16,后天是2023/05/17"# 找出所有日期
dates = re.findall(r'\d{4}[-/]\d{2}[-/]\d{2}', text)
print(dates) # ['2023-05-15', '2023-05-16', '2023/05/17']
3. 提取并处理HTML标签
import rehtml = "<div>Hello <b>Python</b> and <i>Regex</i></div>"# 找出所有标签
tags = re.findall(r'<[^>]+>', html)
print(tags) # ['<div>', '<b>', '</b>', '<i>', '</i>', '</div>']# 去除所有标签
clean_text = re.sub(r'<[^>]+>', '', html)
print(clean_text) # 'Hello Python and Regex'
4. 分割CSV,但忽略引号内的逗号
# 这个例子展示了复杂模式的威力
import recsv_line = 'John,"Doe,Jr",New York,USA'# 错误的简单分割
print(csv_line.split(',')) # ['John', '"Doe', 'Jr"', 'New York', 'USA']# 使用正则表达式正确分割
pattern = r',(?=(?:[^"]*"[^"]*")*[^"]*$)'
print(re.split(pattern, csv_line)) # ['John', '"Doe,Jr"', 'New York', 'USA']
四、正则表达式调试技巧:魔法训练
- 小步前进:先测试简单的模式,然后逐渐添加复杂度
- 在线工具:使用regex101.com等在线工具进行可视化测试
- 分组使用:使用分组来隔离和测试正则表达式的各个部分
- 命名捕获组:给重要的捕获组命名,增强可读性
五、正则表达式性能注意事项:魔力消耗控制
- 避免过度回溯:复杂的嵌套重复限定符可能导致灾难性回溯
- 预编译模式:频繁使用的模式应该预编译
phone_pattern = re.compile(r'\d{3}-\d{3}-\d{4}') # 重复使用phone_pattern.search()而不是re.search()
- 非捕获组:当不需要捕获结果时,使用非捕获组
(?:...)
提高性能 - 适当使用原子组:减少回溯的可能性
总结:正则表达式修炼指南
- 正则表达式是强大的文本处理工具,但需要时间掌握
- 从简单模式开始,逐步构建复杂模式
- 多练习,多实验,才能掌握这门"魔法"
- 记住:有时候,简单的字符串方法可能更适合简单的任务
“一开始,所有的正则表达式都像天书;熟练后,它们变成了你的得力助手。” – 正则表达式大师的传说
练习题:小试身手
- 编写一个正则表达式来验证中国手机号码(11位数字,以1开头)
- 从文本中提取所有的URL链接
- 验证一个字符串是否为有效的IPv4地址
- 从文本中提取所有的"#标签"(Twitter风格)
1.验证中国手机号码
中国手机号码规则:11位数字,以1开头。
import redef validate_chinese_phone(phone_number):"""验证中国手机号码是否有效参数:phone_number: 要验证的手机号码字符串返回:布尔值: 是否为有效的中国手机号码"""# 正则表达式解释:# ^1 - 以1开头# [0-9]{10} - 后跟10位数字# $ - 结束匹配pattern = r'^1[0-9]{10}$'return bool(re.match(pattern, phone_number))# 测试示例
test_phones = ["13812345678", # 有效"19912345678", # 有效"12345678901", # 有效 (只要求以1开头的11位数字)"138123456789", # 无效 (12位)"2381234567", # 无效 (10位且不以1开头)"138abcd1234", # 无效 (包含非数字字符)"01381234567", # 无效 (12位且不以1开头)"138-1234-567" # 无效 (包含连字符)
]for phone in test_phones:result = "有效" if validate_chinese_phone(phone) else "无效"print(f"手机号 {phone} 是{result}的中国手机号")
2. 从文本中提取所有URL链接
提取各种格式的URL链接,包括http、https、ftp等协议。
import redef extract_urls(text):"""从文本中提取所有URL链接参数:text: 要搜索的文本返回:列表: 包含所有找到的URL"""# 正则表达式解释:# (https?|ftp):// - 匹配协议(http://, https://, ftp://)# [-a-zA-Z0-9@:%._\+~#=]{1,256} - 匹配域名和路径中的有效字符# \.[a-zA-Z0-9()]{1,6} - 匹配顶级域名(.com, .org等)# \b - 单词边界# ([-a-zA-Z0-9()@:%_\+.~#?&//=]*)- 匹配URL中的参数和路径pattern = r'(https?|ftp)://[-a-zA-Z0-9@:%._\+~#=]{1,256}\.[a-zA-Z0-9()]{1,6}\b([-a-zA-Z0-9()@:%_\+.~#?&//=]*)'# 简化版本,也可以使用这个更简单但覆盖面广的模式# pattern = r'https?://[^\s]+'return re.findall(pattern, text)# 测试示例
test_text = """
这是一个包含多个URL的文本示例:
访问 https://www.example.com 获取更多信息。
下载链接: http://files.example.org/document.pdf
FTP服务器: ftp://ftp.example.net/downloads/
无效链接: www.not-extracted.com (因为没有协议前缀)
嵌入在文本中的链接https://api.example.com/v1/data?id=123&format=json也会被提取。
"""urls = extract_urls(test_text)
print("提取的URL:")
for i, url in enumerate(urls, 1):print(f"{i}. {url[0]}{url[1]}") # 合并捕获组
3. 验证IPv4地址
验证一个字符串是否为有效的IPv4地址(四个0-255之间的数字,用点分隔)。
import redef validate_ipv4(ip_address):"""验证一个字符串是否为有效的IPv4地址参数:ip_address: 要验证的IP地址字符串返回:布尔值: 是否为有效的IPv4地址"""# 正则表达式解释:# ^ - 开始匹配# (25[0-5]|2[0-4][0-9]| - 匹配250-255或200-249# [01]?[0-9][0-9]?| - 匹配0-199# [0-9]) - 匹配单个数字0-9# \. - 匹配点号(.)# 重复上述模式三次,最后一次不带点号# $ - 结束匹配pattern = r'^(25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)(\.(25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)){3}$'return bool(re.match(pattern, ip_address))# 测试示例
test_ips = ["192.168.1.1", # 有效"10.0.0.1", # 有效"172.16.254.1", # 有效"255.255.255.255",# 有效"0.0.0.0", # 有效"256.0.0.1", # 无效 (256超出范围)"192.168.1", # 无效 (只有3段)"192.168.1.1.1", # 无效 (有5段)"192.168.1.a", # 无效 (包含非数字字符)"192.168.01.1" # 有效 (前导零被允许)
]for ip in test_ips:result = "有效" if validate_ipv4(ip) else "无效"print(f"IP地址 {ip} 是{result}的IPv4地址")
4. 提取Twitter风格的标签
从文本中提取所有的"#标签"(Twitter风格)。
import redef extract_hashtags(text):"""从文本中提取所有的Twitter风格标签(#标签)参数:text: 要搜索的文本返回:列表: 包含所有找到的标签(不含#符号)"""# 正则表达式解释:# # - 匹配#符号# ([a-zA-Z0-9_\u4e00-\u9fa5]+) - 匹配标签内容:# [a-zA-Z0-9_] - 英文字母、数字和下划线# \u4e00-\u9fa5 - 中文字符范围pattern = r'#([a-zA-Z0-9_\u4e00-\u9fa5]+)'return re.findall(pattern, text)# 测试示例
test_text = """
今天的天气真不错 #天气 #晴天
我正在学习Python #Python #编程 #学习
这是一个#复合标签 和一个 #带有标点符号的标签!
#中英文混合tag #123数字 #with_underscore
"""hashtags = extract_hashtags(test_text)
print("提取的标签:")
for i, tag in enumerate(hashtags, 1):print(f"{i}. {tag}")
综合示例应用
下面是一个综合应用,将上面的所有函数整合到一个文本分析工具中:
import reclass TextAnalyzer:"""文本分析工具,提供多种正则表达式功能"""@staticmethoddef validate_chinese_phone(phone_number):pattern = r'^1[0-9]{10}$'return bool(re.match(pattern, phone_number))@staticmethoddef extract_urls(text):pattern = r'(https?|ftp)://[-a-zA-Z0-9@:%._\+~#=]{1,256}\.[a-zA-Z0-9()]{1,6}\b([-a-zA-Z0-9()@:%_\+.~#?&//=]*)'matches = re.findall(pattern, text)return [f"{protocol}{path}" for protocol, path in matches]@staticmethoddef validate_ipv4(ip_address):pattern = r'^(25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)(\.(25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)){3}$'return bool(re.match(pattern, ip_address))@staticmethoddef extract_hashtags(text):pattern = r'#([a-zA-Z0-9_\u4e00-\u9fa5]+)'return re.findall(pattern, text)@staticmethoddef analyze_text(text):"""分析文本,提取所有可能的信息"""result = {"phones": [],"urls": [],"ips": [],"hashtags": []}# 提取手机号phone_pattern = r'1[0-9]{10}'phones = re.findall(phone_pattern, text)result["phones"] = [p for p in phones if TextAnalyzer.validate_chinese_phone(p)]# 提取URLresult["urls"] = TextAnalyzer.extract_urls(text)# 提取IP地址ip_pattern = r'\b\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\b'potential_ips = re.findall(ip_pattern, text)result["ips"] = [ip for ip in potential_ips if TextAnalyzer.validate_ipv4(ip)]# 提取标签result["hashtags"] = TextAnalyzer.extract_hashtags(text)return result# 测试综合分析
sample_text = """
联系我: 13812345678 或 19987654321
网站: https://www.example.com/path?query=123
服务器IP: 192.168.1.1 和 8.8.8.8 (但 999.999.999.999 不是有效IP)
话题: #Python #正则表达式 #数据分析
"""analyzer = TextAnalyzer()
analysis_result = analyzer.analyze_text(sample_text)print("文本分析结果:")
print(f"手机号: {analysis_result['phones']}")
print(f"URL链接: {analysis_result['urls']}")
print(f"IP地址: {analysis_result['ips']}")
print(f"话题标签: {analysis_result['hashtags']}")
这些正则表达式示例展示了如何使用Python处理各种文本模式匹配任务。您可以根据具体需求进一步调整这些模式,使它们更加精确或更适合您的用例。
记住:正则表达式就像厨艺,多练习才能精通。每解决一个文本处理问题,你就离正则表达式大师更近一步!
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链表是一种线性数据结构,由节点(Node)组成,每个节点包含两个部分: 数据域(data): 存储节点值。指针域(next): 存储指向下一个节点的引用。 链表…...
如何在macOS上通过SSHFS挂载远程文件系统
在macOS系统中,想要便捷地访问远程计算机上的目录?借助SSH文件系统(SSHFS)就能轻松实现。SSHFS是一款文件系统客户端,它基于SSH文件传输协议(SFTP)建立安全连接,进而实现对远程文件的…...
Android studio profiler使用
主要讲内存泄露排查 1、把怀疑内存泄露的页面都跑一边,然后回到初始页面 2、打开profile的home,找到Analysis Memory Usage,点击右下角start profiler task,开始分析内存,等待分析完成,分析过程中页面是卡…...
排序算法-选择排序
选择排序是一种简单直观的排序算法,其核心思想是每次从未排序的部分中选出最小(或最大)的元素,放到已排序部分的末尾。 选择排序步骤 初始化:将序列分为已排序部分(初始为空)和未排序部分&…...
云计算的基础概论
一、云计算基础概念 1. 云计算定义 • 英文:Cloud Computing • 定义:通过互联网(Internet)按需提供可扩展的计算资源(如服务器、存储、数据库、网络、软件等),用户无需管理底层基础设施。 …...
仿LISP运算 - 华为OD机试真题(A卷、JavaScript题解)
华为OD机试题库《C》限时优惠 9.9 华为OD机试题库《Python》限时优惠 9.9 华为OD机试题库《JavaScript》限时优惠 9.9 针对刷题难,效率慢,我们提供一对一算法辅导, 针对个人情况定制化的提高计划(全称1V1效率更高)。 看…...
数据透视表控件DHTMLX Pivot v2.1发布,新增HTML 模板、增强样式等多个功能
DHTMLX Pivot数据透视表能快速地对数据进行计数、总计、平均和执行许多其他操作。近日,DHTMLX Pivot发布了2.1版本,该版本扩展了开发人员通过新增的 CSS 样式选项、HTML 模板以及数字和日期的自定义格式修改表格外观的能力。此外,该版本还增加…...
简易的考试系统设计(Web实验)
简易的考试系统设计(Web实验) 1.实验内容与设计思想(一)实验需求(二)设计思路 2.代码展示3.实验小结 1.实验内容与设计思想 (一)实验需求 1.编写两个页面程序,一个HTML…...
C++之set和map的运用
目录 序列式容器和关联式容器 熟识set 在STL中的底层结构: set的构造和迭代器 set的增删查 multiset和set的差异 练习题: 熟识map map类的介绍 pair类型介绍 map的构造 map的增删查 map的数据修改 测试样例: multimap和map的差…...
基于智能家居项目 RGB彩灯(P9813)
一、P9813 是什么? P9813 是一颗专门用来控制 RGB LED灯珠 的芯片,也就是说,它能控制红色、绿色、蓝色三种灯光的亮度,从而调出各种颜色。它最常见的用途就是在各种“会变色”的灯带中。 它的通信方式非常简单,只需要…...
EMQX 作为 MQTT Broker,支持 MQTT over TCP 和 MQTT over WebSocket 两种协议
1. EMQX 支持的协议与端口 协议类型默认端口用途说明MQTT over TCP1883标准的 MQTT 协议,基于 TCP 传输(用于后端服务、物联网设备等)。MQTT over TLS8883加密的 MQTT over TCP(TLS/SSL 加密,安全性更高&am…...
软件测试学习笔记
第1章 绪论 软件测试 本质上说,就是寻找软件的缺陷、错误,对其质量度量的方法与过程。软件测试的一切活动都围绕着两个目标(验证是否符合需求,识别差异)而行进。它是测试思维、策略方针、设计实施的基本出发点。 学…...
Vue3 + Node.js 实现客服实时聊天系统(WebSocket + Socket.IO 详解)
Node.js 实现客服实时聊天系统(WebSocket Socket.IO 详解) 一、为什么选择 WebSocket? 想象一下淘宝客服的聊天窗口:你发消息,客服立刻就能看到并回复。这种即时通讯效果是如何实现的呢?我们使用 Vue3 作…...
python 上海新闻爬虫
1. 起因, 目的: 继续做新闻爬虫。我之前写过。此文先记录2个新闻来源。后面打算进行过滤,比如只选出某一个类型新闻。 2. 先看效果 过滤出某种类型的新闻,然后生成 html 页面,而且,自动打开这个页面。 比如科技犯罪…...
【Axure高保真原型】中继器表格批量上传数据
今天和大家分享中继器表格批量上传数据的原型模板,效果包括: 点击上传按钮,可以真实的打开本地文件夹选择文件; 选择的文件如果不是表格格式(xls、xlsx、xlt、csv),就会显示提示弹窗࿱…...
复刻低成本机械臂 SO-ARM100 单关节控制(附代码)
视频讲解: 复刻低成本机械臂 SO-ARM100 单关节控制(附代码) 代码仓库:GitHub - LitchiCheng/SO-ARM100: Some Test code on SO-ARM100 昨天用bambot的web的方式调试了整个机械臂,对于后面的仿真的sim2real来说&#x…...
视频编解码学习7之视频编码简介
视频编码技术发展历程与主流编码标准详解 视频编码技术是现代数字媒体领域的核心技术之一,它通过高效的压缩算法大幅减少了视频数据的体积,使得视频的存储、传输和播放变得更加高效和经济。从早期的H.261标准到最新的AV1和H.266/VVC,视频编码…...