R语言：使用Stringr与正则表达式进行字符串处理

字符串处理是数据清洗与分析中必不可少的一环。R语言中的stringr包提供了强大且易用的字符串处理函数，而正则表达式则使得字符串的匹配与替换更为灵活和高效。本文将详细介绍如何使用stringr和正则表达式来处理字符串，并提供相应的示例代码。

一、Stringr 包

1. 创建与查看

查看：
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```
library(stringr)
str_view("Hello World", "World")
```
使用str_view可以直观地查看匹配结果，base::writeLines可以显示字符串内容。

转义符 ：使用\\进行转义，例如：

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# cat()函数：Concatenate and Print（连接和打印）
cat("This is a backslash: \\")

This is a backslash: \

原始字符串：可以避免频繁的转义，例如：
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```
raw_string <- r"(\d{3}-\d{2}-\d{4})"
```

2. 长度与子集

字符串长度：
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```
str_length("Hello")
```
```
[1] 5
```

按位置提取子集：

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str_sub("Hello World", 1, 5)

[1] "Hello"

填充字符串：

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str_pad("Hello", width = 10, side = "both", pad = "-")

[1] "--Hello---"

3. 检测匹配

检测匹配：返回逻辑值，注意是向量运算；可以与sum()等统计函数合用。
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```
str_detect(c("apple", "banana", "pear"), "a")
```
```
[1] TRUE TRUE TRUE
```
选择匹配的子集 ：对于字符串向量，选出符合匹配的子集，注意与str_sub区分开。
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```
str_subset(c("apple", "banana", "pear"), "a")
```
```
[1] "apple"  "banana" "pear"  
```

统计匹配次数：

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str_count(c("apple", "banana", "pear"), "a")

[1] 1 3 1

查看匹配：

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str_view(c("apple", "banana", "pear"), "a")

4. 提取匹配

提取第一个匹配项：如果没有匹配则返回NA
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```
str_extract("The price is $123", "\\$\\d+")
```
```
[1] "$123"
```

提取所有匹配项：

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str_extract_all("The price is $123 or $456", "\\$\\d+")

[1] "$123" "$456"

分组匹配：

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str_match("The price is $123", "(\\$\\d+)")

5. 修改字符串

按位置替换子集：

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text <- "Hello, world!"
str_sub(text, 1, 5) <- "Hi"

转换为小写：
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```
str_to_lower("Hello")
```

替换匹配项：

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str_replace("The price is $123", "\\$\\d+", "$456")

6. 连接和分割

合并字符串：
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```
str_c("Hello", "World", sep = " ")
```
分割字符串：
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```
str_split("apples,oranges,pears", ",")
```

7. 排序与定位字符串

排序字符向量：
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```
str_sort(c("banana", "apple", "pear"))
```
返回排序序号：
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```
str_order(c("banana", "apple", "pear"))
```

定位匹配项：

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str_locate("The price is $123", "\\$\\d+")

二、正则表达式

1. 基础/精确匹配

最简单的正则表达式是匹配一个精确的字符串，如apple。

2. 条件

"或"匹配：

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str_detect(c("apple", "banana", "pear"), "apple|banana")

"之一"匹配：

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str_detect(c("apple", "banana", "pear"), "[aeiou]")

3. 锚点 (始于权力^(power)，终于金钱$)

开始匹配：
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```
str_detect("apple", "^a")
```
结尾匹配：
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```
str_detect("apple", "e$")
```

4. 量词

出现0次或1次：

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str_detect(c("color", "colour"), "colou?r")

出现1次或更多：
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```
str_detect(c("apple", "aple"), "ap+le")
```

5. 特殊字符集合

匹配任何数字(digit)：
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```
str_detect("123abc", "\\d")
```
匹配空白字符(space)：
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```
str_detect("a b", "\\s")
```

6. 分组与回溯引用

分组匹配：

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str_match("The price is $123", "(\\$\\d+)")

回溯引用：
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```
str_replace("abab", "(ab)\\1", "cd")
```