一起学习正则表达式(三)分组与引用

思维导图

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本文出自 容华谢后的博客

往期回顾:

《一起学习正则表达式(一)那些让人头晕的元字符》

《一起学习正则表达式(二)量词与贪婪》

《一起学习正则表达式(三)分组与引用》

《一起学习正则表达式(四)常见的4种匹配模式》

《一起学习正则表达式(五)断言匹配》

《一起学习正则表达式(六)正则匹配原理》

《一起学习正则表达式(七)回溯陷阱》

0.写在前面

今天我们来讲下正则中的分组与引用,其实在第一篇文章中,我们在实战环节就已经用到分组这个功能了,回顾下 IPv4 地址的正则表达式:

^([1-9][0-9]?|1[0-9][0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])(\.(0|[1-9][0-9]?|1[0-9][0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])){3}$

可以简写下:

^(条件1)(\.(条件2)){3}$

可以看到在表达式中出现了几对括号,为什么要用括号把表达式括起来,这些括号有什么作用呢,我们一起来看下。

1.分组与编号

括号在正则中可以用于分组,被括号括起来的部分可以称为子表达式,会被保存成一个子组。

举个栗子,有一个日期时间 2021-06-01 13:14:21,我们想要提取出其中的日期和时间,就要用括号对日期和时间进行分组,如下图所示:

分组与编号

可以看到图中有两个分组,日期分组是第1个,时间分组是第2个,我们以左括号的位置,来表示分组的标号,从1开始,第几个左括号,就是第几个分组。

上面的栗子,我们再分的细一点,我们要分别提取其中的年、月、日,时、分、秒,如下图所示:

括号嵌套

可以看到日期的分组编号是 1,时间分组的编号是 5,年月日的分组编号分别是 2,3,4,时分秒的分组编号分别是 6,7,8。

2.不保存子组

分组是有一定的性能消耗的,在有些情况下,我们只是单纯的想要分组,后续并不想使用它,就可以在左括号的后面加上 ?: 表示不保存子组。

比如,需要是使用正则匹配目标字符串中的15位或18位数字:

功能 正则 示例
保存子组 (正则) \d{15}(\d{3})?
不保存子组 (?:正则) \d{15}(?:\d{3})?
保存子组
不保存子组

我们之前讲过的 IPv4 正则表示就可以优化下:

^(?:[1-9][0-9]?|1[0-9][0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])(?:\.(?:0|[1-9][0-9]?|1[0-9][0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])){3}$
IPv4地址正则匹配

3.分组引用

上面讲完了分组,我们来看下如何来引用分组,大部分语言都是用 反斜杠 + 编号 的方式,个别的比如 JavaScript语言,使用的是 美元符号 + 编号 的方式:

编程语言 查找时引用方式 替换时引用方式
Python \number 如 \1 \number 如 \1
Go 官方包不支持 官方包不支持
Java \number 如 \1 $number 如 $1
JavaScript $number 如 $1 $number 如 $1
PHP \number 如 \1 \number 如 \1
Ruby \number 如 \1 \number 如 \1

4.查找与替换

查找

到这里我们已经学完了分组与引用的知识,一起来实践下,有这样一个需求,在一个目标字符串中,查找两个重复出现的单词。

还没有学到单词边界,我们先用 \w{2,} 来表示出现的单词,重复的单词就是 (\w{2,} \1),看下结果:

分组查找

替换

上面的内容,我们讲到了日期的分组,来替换下:

分组替换

对应的 Python 代码如下:

import re

test_str = "2021-06-01 13:14:21"
regex = r"((\d{4})-(\d{2})-(\d{2})) ((\d{2}):(\d{2}):(\d{2}))"
subst = r"\2年\3月\4日 \6时\7分\8秒"
result = re.sub(regex, subst, test_str)
print(result)

输出:2021年06月01日 13时14分21秒

5.在文本编辑器中使用

正则表达式不仅可以在代码中使用,在文本编辑器中也是比较常用的,以 Sublime Text 3 举例来讲下正则的查找与替换,学完之后,会让你的工作事半功倍。

点击 Find -> Find 选项,或者使用快捷键 Ctrl + F 可以唤起查找功能:

Sublime Text 查找.png

点击 Find -> Replace 选项,或者使用快捷键 Ctrl + H 可以唤起替换功能:

Sublime Text 替换.png

查找

我们来实现一个查找邮箱的功能,此处的邮件正则只是简单演示使用,当点击 Find All 按钮后,可以看到邮箱都被找到了,此时如果点击 Ctrl + C 复制,可以把找到的邮箱单独粘贴出来:

查找演示

替换

演示下我们上面讲过的替换例子:

替换演示

怎么样,是不是很方便,几乎所有的主流编辑器都是支持正则的,学会了正则,对我们的工作帮助还是挺大的。

6.写在最后

最后在总结下上面讲到的内容:

思维导图

到这里,正则表达式的分组与引用就讲完了,如果有问题可以给我留言评论,谢谢。

正则表达式在线校验工具:https://regex101.com/

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