深入解析 Python 正则表达式:全面指南与实战示例

深入解析 Python 正则表达式:全面指南与实战示例

📌 引言

正则表达式(Regular Expressions, regex )是用于文本匹配、查找和替换的强大工具。在 Python 中,我们可以使用 re 模块来处理正则表达式。无论是数据清洗、日志分析,还是字符串解析,正则表达式都能极大地提高效率。

本篇文章将详细介绍 Python 中正则表达式的 语法规则、常见操作及实战示例,让你轻松掌握正则表达式的核心技能!🚀


1. 导入 re 模块

在 Python 中,所有正则操作都需要 re 模块:

python 复制代码
import re

2. 正则表达式基本语法

✅ 特殊字符

符号 含义 示例 匹配结果
. 任意单个字符(除换行符) a.b "acb", "a0b"
^ 以某个字符串开头 ^Hello "Hello world"
$ 以某个字符串结尾 world$ "Hello world"
* 前面字符重复 0 次或多次 ab* "a", "ab", "abb"
+ 前面字符重复 1 次或多次 ab+ "ab", "abb"
? 前面字符 0 次或 1 次 ab? "a", "ab"
{n} 前面字符 恰好 n 次 a{3} "aaa"
{n,} 前面字符 至少 n 次 a{2,} "aa", "aaa"
{n,m} 前面字符 n 到 m 次 a{1,3} "a", "aa", "aaa"
[] 字符类,匹配任意一个字符 [abc] "a", "b", "c"
` ` 逻辑 "或" `apple
\d 数字 [0-9] \d{3} "123"
\D 非数字 [^0-9] \D "a", "@"
\s 空白字符(空格、制表符等) \s+ " "
\w 单词字符 [a-zA-Z0-9_] \w+ "hello123"

3. 正则表达式常见操作

re.match() ------ 从字符串起始位置匹配

python 复制代码
import re

pattern = r"hello"
text = "hello world"

match = re.match(pattern, text)
if match:
    print("匹配成功:", match.group())  # hello
else:
    print("匹配失败")

注意re.match() 只匹配开头部分 ,如果 "hello" 不在字符串开头,匹配会失败。


re.search() ------ 在整个字符串中搜索

python 复制代码
import re

pattern = r"world"
text = "hello world"

search = re.search(pattern, text)
if search:
    print("匹配成功:", search.group())  # world

适用于 查找字符串任意位置的匹配。


re.findall() ------ 查找所有匹配项

python 复制代码
import re

pattern = r"\d+"
text = "订单号123,金额456元"

matches = re.findall(pattern, text)
print(matches)  # ['123', '456']

适用于 提取多个匹配项。


re.finditer() ------ 迭代查找

python 复制代码
import re

pattern = r"\d+"
text = "订单号123,金额456元"

matches = re.finditer(pattern, text)
for match in matches:
    print(match.group())  # 123  456

适用于 需要保留匹配位置的情况(match.start() 可获取匹配位置)。


re.sub() ------ 替换字符串

python 复制代码
import re

pattern = r"\d+"
text = "订单号123,金额456元"

result = re.sub(pattern, "XXX", text)
print(result)  # 订单号XXX,金额XXX元

适用于 替换敏感信息,如手机号、身份证号等。


re.split() ------ 按正则拆分字符串

python 复制代码
import re

text = "apple,banana;orange|grape"
pattern = r"[,;|]"  # 逗号、分号、竖线分割

result = re.split(pattern, text)
print(result)  # ['apple', 'banana', 'orange', 'grape']

适用于 按多个分隔符拆分字符串。


4. 正则表达式实战案例

案例 1:验证电子邮件

python 复制代码
import re

def is_valid_email(email):
    pattern = r"^[a-zA-Z0-9_.+-]+@[a-zA-Z0-9-]+\.[a-zA-Z0-9-.]+$"
    return re.match(pattern, email) is not None

print(is_valid_email("test@example.com"))  # True
print(is_valid_email("invalid-email"))     # False

案例 2:提取网页中的所有 URL

python 复制代码
import re

text = "访问 https://www.google.com 或 http://www.github.com 获取更多信息"
pattern = r"https?://[a-zA-Z0-9./-]+"

urls = re.findall(pattern, text)
print(urls)  # ['https://www.google.com', 'http://www.github.com']

案例 3:隐藏身份证号码

python 复制代码
import re

text = "张三的身份证号是 123456199012123456"
pattern = r"(\d{6})\d{8}(\d{4})"

masked_text = re.sub(pattern, r"\1********\2", text)
print(masked_text)  # 张三的身份证号是 123456********3456

🎯 总结

方法 用途
re.match() 仅匹配开头
re.search() 在字符串中查找第一次匹配
re.findall() 查找所有匹配项,返回列表
re.finditer() 查找所有匹配项,返回迭代器
re.sub() 替换匹配内容
re.split() 按正则表达式拆分字符串

掌握正则表达式后,你可以在数据处理、文本分析、网页爬取等场景中大幅提高效率!💡

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