人工智慧 | 輕鬆學習Python（一）Python和人工智慧的淵源

正規表示式是一個特殊的字元序列，它能幫助你方便的檢查一個字串是否與某種模式匹配。Python 自1.5版本起增加了re 模組，它提供 Perl 風格的正規表示式模式。

re 模組使 Python 語言擁有全部的正規表示式功能。

compile 函式根據一個模式字串和可選的標誌引數生成一個正規表示式物件。該物件擁有一系列方法用於正規表示式匹配和替換。

re 模組也提供了與這些方法功能完全一致的函式，這些函式使用一個模式字串做為它們的第一個引數。

本章節主要介紹Python中常用的正規表示式處理函式。

---

re.match函式

re.match 嘗試從字串的開始匹配一個模式。

函式語法：

re.match(pattern, string, flags=0)

函式引數說明：

引數	描述
pattern	匹配的正規表示式
string	要匹配的字串。
flags	標誌位，用於控制正規表示式的匹配方式，如：是否區分大小寫，多行匹配等等。

匹配成功re.match方法返回一個匹配的物件，否則返回None。

我們可以使用group(num) 或 groups() 匹配物件函式來獲取匹配表示式。

匹配物件方法	描述
group(num=0)	匹配的整個表示式的字串，group() 可以一次輸入多個組號，在這種情況下它將返回一個包含那些組所對應值的元組。
groups()	返回一個包含所有小組字串的元組，從 1 到 所含的小組號。

例項：

#!/usr/bin/python
import re

line = "Cats are smarter than dogs"

matchObj = re.match( r'(.*) are (.*?) .*', line, re.M|re.I)

if matchObj:
   print "matchObj.group() : ", matchObj.group()
   print "matchObj.group(1) : ", matchObj.group(1)
   print "matchObj.group(2) : ", matchObj.group(2)
else:
   print "No match!!"

以上例項執行結果如下：

matchObj.group() :  Cats are smarter than dogs
matchObj.group(1) :  Cats
matchObj.group(2) :  smarter

---

re.search方法

re.match 嘗試從字串的開始匹配一個模式。

函式語法：

re.search(pattern, string, flags=0)

函式引數說明：

引數	描述
pattern	匹配的正規表示式
string	要匹配的字串。
flags	標誌位，用於控制正規表示式的匹配方式，如：是否區分大小寫，多行匹配等等。

匹配成功re.search方法方法返回一個匹配的物件，否則返回None。

我們可以使用group(num) 或 groups() 匹配物件函式來獲取匹配表示式。

匹配物件方法	描述
group(num=0)	匹配的整個表示式的字串，group() 可以一次輸入多個組號，在這種情況下它將返回一個包含那些組所對應值的元組。
groups()	返回一個包含所有小組字串的元組，從 1 到 所含的小組號。

例項：

#!/usr/bin/python
import re

line = "Cats are smarter than dogs";

matchObj = re.match( r'(.*) are (.*?) .*', line, re.M|re.I)

if matchObj:
   print "matchObj.group() : ", matchObj.group()
   print "matchObj.group(1) : ", matchObj.group(1)
   print "matchObj.group(2) : ", matchObj.group(2)
else:
   print "No match!!"

以上例項執行結果如下：

matchObj.group() :  Cats are smarter than dogs
matchObj.group(1) :  Cats
matchObj.group(2) :  smarter

---

re.match與re.search的區別

re.match只匹配字串的開始，如果字串開始不符合正規表示式，則匹配失敗，函式返回None；而re.search匹配整個字串，直到找到一個匹配。

例項：

#!/usr/bin/python
import re

line = "Cats are smarter than dogs";

matchObj = re.match( r'dogs', line, re.M|re.I)
if matchObj:
   print "match --> matchObj.group() : ", matchObj.group()
else:
   print "No match!!"

matchObj = re.search( r'dogs', line, re.M|re.I)
if matchObj:
   print "search --> matchObj.group() : ", matchObj.group()
else:
   print "No match!!"

以上例項執行結果如下：

No match!!
search --> matchObj.group() :  dogs

---

檢索和替換

Python 的re模組提供了re.sub用於替換字串中的匹配項。

語法：

re.sub(pattern, repl, string, max=0)

返回的字串是在字串中用 RE 最左邊不重複的匹配來替換。如果模式沒有發現，字元將被沒有改變地返回。

可選引數 count 是模式匹配後替換的最大次數；count 必須是非負整數。預設值是 0 表示替換所有的匹配。

例項：

#!/usr/bin/python
import re

phone = "2004-959-559 # This is Phone Number"

# Delete Python-style comments
num = re.sub(r'#.*$', "", phone)
print "Phone Num : ", num

# Remove anything other than digits
num = re.sub(r'\D', "", phone)    
print "Phone Num : ", num

以上例項執行結果如下：

Phone Num :  2004-959-559
Phone Num :  2004959559

---

正規表示式修飾符 - 可選標誌

正規表示式可以包含一些可選標誌修飾符來控制匹配的模式。修飾符被指定為一個可選的標誌。多個標誌可以透過按位 OR(|) 它們來指定。如 re.I | re.M 被設定成 I 和 M 標誌：

修飾符	描述
re.I	使匹配對大小寫不敏感
re.L	做本地化識別（locale-aware）匹配
re.M	多行匹配，影響 ^ 和 $
re.S	使 . 匹配包括換行在內的所有字元
re.U	根據Unicode字符集解析字元。這個標誌影響 \w, \W, \b, \B.
re.X	該標誌透過給予你更靈活的格式以便你將正規表示式寫得更易於理解。

---

正規表示式模式

模式字串使用特殊的語法來表示一個正規表示式：

字母和數字表示他們自身。一個正規表示式模式中的字母和數字匹配同樣的字串。

多數字母和數字前加一個反斜槓時會擁有不同的含義。

標點符號只有被轉義時才匹配自身，否則它們表示特殊的含義。

反斜槓本身需要使用反斜槓轉義。

由於正規表示式通常都包含反斜槓，所以你最好使用原始字串來表示它們。模式元素(如 r'/t'，等價於'//t')匹配相應的特殊字元。

下表列出了正規表示式模式語法中的特殊元素。如果你使用模式的同時提供了可選的標誌引數，某些模式元素的含義會改變。

模式	描述
^	匹配字串的開頭
$	匹配字串的末尾。
.	匹配任意字元，除了換行符，當re.DOTALL標記被指定時，則可以匹配包括換行符的任意字元。
[...]	用來表示一組字元,單獨列出：[amk] 匹配 'a'，'m'或'k'
[^...]	不在[]中的字元：[^abc] 匹配除了a,b,c之外的字元。
re*	匹配0個或多個的表示式。
re+	匹配1個或多個的表示式。
re?	匹配0個或1個由前面的正規表示式定義的片段，貪婪方式
re{ n}
re{ n,}	精確匹配n個前面表示式。
re{ n, m}	匹配 n 到 m 次由前面的正規表示式定義的片段，貪婪方式
a| b	匹配a或b
(re)	G匹配括號內的表示式，也表示一個組
(?imx)	正規表示式包含三種可選標誌：i, m, 或 x 。隻影響括號中的區域。
(?-imx)	正規表示式關閉 i, m, 或 x 可選標誌。隻影響括號中的區域。
(?: re)	類似 (...), 但是不表示一個組
(?imx: re)	在括號中使用i, m, 或 x 可選標誌
(?-imx: re)	在括號中不使用i, m, 或 x 可選標誌
(?#...)	註釋.
(?= re)	前向肯定界定符。如果所含正規表示式，以 ... 表示，在當前位置成功匹配時成功，否則失敗。但一旦所含表示式已經嘗試，匹配引擎根本沒有提高；模式的剩餘部分還要嘗試界定符的右邊。
(?! re)	前向否定界定符。與肯定界定符相反；當所含表示式不能在字串當前位置匹配時成功
(?> re)	匹配的獨立模式，省去回溯。
\w	匹配字母數字
\W	匹配非字母數字
\s	匹配任意空白字元，等價於 [\t\n\r\f].
\S	匹配任意非空字元
\d	匹配任意數字，等價於 [0-9].
\D	匹配任意非數字
\A	匹配字串開始
\Z	匹配字串結束，如果是存在換行，只匹配到換行前的結束字串。c
\z	匹配字串結束
\G	匹配最後匹配完成的位置。
\b	匹配一個單詞邊界，也就是指單詞和空格間的位置。例如， 'er\b' 可以匹配"never" 中的 'er'，但不能匹配 "verb" 中的 'er'。
\B	匹配非單詞邊界。'er\B' 能匹配 "verb" 中的 'er'，但不能匹配 "never" 中的 'er'。
\n, \t, 等.	匹配一個換行符。匹配一個製表符。等
\1...\9	匹配第n個分組的子表示式。
\10	匹配第n個分組的子表示式，如果它經匹配。否則指的是八進位制字元碼的表示式。

---

正規表示式例項

字元匹配

例項	描述
python	匹配 "python".

字元類

例項	描述
[Pp]ython	匹配 "Python" 或 "python"
rub[ye]	匹配 "ruby" 或 "rube"
[aeiou]	匹配中括號內的任意一個字母
[0-9]	匹配任何數字。類似於 [0123456789]
[a-z]	匹配任何小寫字母
[A-Z]	匹配任何大寫字母
[a-zA-Z0-9]	匹配任何字母及數字
[^aeiou]	除了aeiou字母以外的所有字元
[^0-9]	匹配除了數字外的字元

特殊字元類

例項	描述
.	匹配除 "\n" 之外的任何單個字元。要匹配包括 '\n' 在內的任何字元，請使用象 '[.\n]' 的模式。
\d	匹配一個數字字元。等價於 [0-9]。
\D	匹配一個非數字字元。等價於 [^0-9]。
\s	匹配任何空白字元，包括空格、製表符、換頁符等等。等價於 [ \f\n\r\t\v]。
\S	匹配任何非空白字元。等價於 [^ \f\n\r\t\v]。
\w	匹配包括下劃線的任何單詞字元。等價於'[A-Za-z0-9_]'。
\W	匹配任何非單詞字元。等價於 '[^A-Za-z0-9_]'。