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正则表达式（通常称为 regex）是一种强大的工具，广泛用于文本处理和模式匹配。在 Python 中，re 模块提供了丰富的正则表达式功能，使开发者能够高效处理复杂的文本, 在本文中，我们将从基础开始后续逐步深入学习正则表达式，并通过实用的代码示例演示如何在 Python 中使用它。

正则表达式的基础知识

正则表达式是定义搜索模式的字符序列，它们可用于各种任务，例如搜索、编辑和作文本。

在本节中，让我们探索正则表达式的一些基本组成部分。

文本

文本是正则表达式模式的最简单形式，因为它们与搜索字符串中的确切字符匹配。

例如，如果要在文本“The cat sat on the mat”中找到确切的单词“cat”，则必须使用与模式 cat 匹配的文本。

元字符

在正则表达式中，元字符是具有特殊含义和用途的符号：

• • .匹配任何字符，但换行符除外。

• • ^匹配字符串的开头。

• • $匹配字符串的结尾。

• • *匹配前一个元素的 0 个或多个重复项。

• • +匹配前一个元素的 1 个或多个重复项。

• • ?匹配前一个元素的 0 或 1 个重复项。

• • {}匹配前一个元素的特定重复次数。

字符类

字符类匹配给定集中的任何字符。常见示例包括：

• • [abc]：匹配任何字符 a、b 或 c。

• • \d匹配任何数字（相当于 [0-9]）。

• • \w匹配任何单词字符（字母数字加下划线）。

• • \s匹配任何空白字符。

量词

量词指定字符或组的出现次数：

• • *：0 或更大。

• • +：1 或更多。

• • ?：0 或 1。

• • {n}：正好 n。

• • {n,}：n 或更多。

• • {n,m}：在 n 和 m 之间。

Python 中的模块re

re是python中的标准模块，我们可以直接使用，不需要进行安装，接下来我们将展示如何使用该模块的一些基本实例。

re.search()

该函数在字符串中搜索正则表达式模式的第一个匹配项。

例如，假设要提取字符串中的任何数字。我们可以编写以下 Python 代码：

import re

# Define the pattern
pattern = r"\d+"
# Define the text to analyz
text = "There are 123 apples."
# Apply the regex
match = re.search(pattern, text)
print(match.group())

运行结果:

123

让我们解释下pattern = r"\d+"

• • 前缀定义了一个原始字符串，该字符串将反斜杠 （） 视为 Literal 字符，而不是转义字符。r\

• • \d匹配任何数字（相当于 [0-9]）。

• • +表示上一个模式（数字）必须出现一次或多次。
  最后，如果函数找到匹配项，则变量将返回 match 对象。因此，对象的方法返回与找到的模式相对应的子字符串

re.match()

该函数仅在字符串的开头检查匹配项,例如，如果我们想在先前定义的文本字符串的开头搜索数字匹配项，我们可以编写以下内容：

import re

# Define the pattern
pattern = r"\d+"
# Define the text to analyze
text = "There are 123 apples."
# Apply the regex
match = re.match(r"\d+", text)
print(match)

运行结果：

None

在这种情况下，提供的字符串中没有与应用的正则表达式规则的匹配项。

re.findall()

该函数在字符串中查找正则表达式模式的所有匹配项，并在列表中返回输出。
例如，如果你想找到一个字符串中的所有数字模式，你可以写成这样：

import re
pattern = r"\d+"
text = "There are 123 apples in 2 trees."
matches = re.findall(pattern, text)
print(matches)

运行结果:

['123', '2']

在这种情况下，在字符串中找到两个数值表达式。

re.sub()

该函数将匹配的正则表达式模式替换为替换字符串,例如，如果要将 “123” 替换为 “many”：

import re

# Define the pattern
pattern = r"\d+"
# Define the text to analyze
text = "There are 123 apples."
# Apply the regex
replaced_text = re.sub(r"\d+", "many", text)
print(replaced_text)

打印输出:

There are many apples.

请注意，该函数适用于它找到的所有匹配项， 因此，例如，以下代码示例：

import re

# Define the pattern
pattern = r"\d+"
# Define the text to analyze
text = "There are 123 apples in 3 trees."
# Apply the regex
replaced_text = re.sub(r"\d+", "many", text)
print(replaced_text)

输出:

There are many apples in many trees.

如何判断什么时候使用那个功能

re.match()、re.search()、re.findall()比较相似，那么我们什么时候应该使用哪个更合适呢？

• • re.search()搜索模式与字符串匹配的第一个位置，当需要查找字符串中第一次出现的模式时，无论它位于何处，都可以使用它。

• • re.match()仅在字符串的开头搜索匹配项，使用它来检查字符串是否以特定模式开头。

• • re.findall()查找字符串中某个模式的所有匹配项，并将它们作为字符串列表返回，当需要查找字符串中的所有模式匹配项时，请使用它。

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