第10章：Python中的正则表达式

正则表达式是一种强大的文本模式匹配工具，它允许我们通过定义特定的搜索模式来检索、替换或校验字符串。在Python中，正则表达式的应用非常广泛，从简单的文本处理到复杂的数据分析。本章将介绍Python中正则表达式的使用。

10.1 正则表达式基础

10.1.1 正则表达式概述

定义：一种描述字符串模式的语言。
用途：文本搜索、替换、校验和提取。

10.1.2 Python中的正则表达式模块

re模块：Python标准库中的正则表达式模块。
功能：编译正则表达式，执行匹配、搜索、替换等操作。

10.2 正则表达式的构成

10.2.1 字面字符

匹配规则：字符直接匹配。
示例：'abc'匹配字符串"abc"。

10.2.2 特殊字符

匹配规则：代表特定类型的字符或模式。
示例：.匹配任意单个字符，\d匹配任意数字。

10.2.3 量词

匹配规则：指定前一个字符或组的出现次数。
示例：*（零次或多次），+（一次或多次），?（零次或一次）。

10.2.4 组和引用

匹配规则：将多个表达式视为一个单元。
示例：(abc)匹配字符串"abc"，\1引用第一个捕获组。

10.3 正则表达式的应用

10.3.1 搜索和匹配

re.search：搜索字符串中第一次出现的模式。
re.match：从字符串开始处匹配模式。

10.3.2 查找所有匹配

re.findall：找出字符串中所有匹配的模式。
re.finditer：迭代访问字符串中所有匹配的模式。

10.3.3 替换和修改

re.sub：替换字符串中匹配的模式。
示例：将电话号码格式统一。

10.3.4 分割字符串

re.split：根据匹配的模式分割字符串。

10.4 编译正则表达式

10.4.1 编译模式

re.compile：编译正则表达式模式，提高执行效率。

10.4.2 使用编译模式

匹配方法：使用编译后的模式对象进行匹配、搜索等操作。

10.5 正则表达式在文本处理中的应用

10.5.1 文本验证

邮箱验证：使用正则表达式验证邮箱格式。
密码强度检查：检查密码复杂度。

10.5.2 数据提取

日志分析：从日志文件中提取错误信息。
网页内容抓取：从HTML中提取链接或特定数据。

10.6 正则表达式的高级技巧

10.6.1 非捕获组

(?:...)：匹配但不捕获内容。

10.6.2 零宽断言

^和$：匹配行的开始和结束。
(?=...)和(?!...)：正向和负向先行断言。

10.7 结论

正则表达式是处理字符串的强大工具，它在Python中有着广泛的应用。掌握正则表达式的基础知识和技巧，可以帮助我们更高效地进行文本处理和数据分析。