正则表达式是一种高级的文本处理工具，它可以通过一些特殊字符和语法规则匹配文本中的特定内容。Python自带的re模块提供了完善的正则表达式功能，允许我们在Python程序中使用正则表达式进行文本处理。
一、为什么要学习正则表达式？
正则表达式可以用于文本处理、数据抓取、信息提取等多方面的应用，是Python编程中不可或缺的一部分。在大规模文本处理场景下，使用正则表达式可以大大提高处理效率。
例如，在字符串中查找所有以数字开头的单词：
import re text = '2019 was a great year, but 2020 will be even better!' result = re.findall(r'\d+\w+', text) print(result) # ['2019', '2020']
在上述代码中，使用re.findall()函数查找匹配模式的所有结果，并以列表形式返回。
二、基本正则表达式语法
1. 字符匹配
正则表达式中的字符匹配可以使用普通字符、转义字符和字符集三种方式。
普通字符匹配：
- 匹配一个特定的字符
- 示例：匹配名字中的首字母
import re text = 'Alan Turing is the father of computer science.' result = re.findall(r'A\w+', text) print(result) # ['Alan']
转义字符匹配：
- 匹配具有特殊意义的字符
- 示例：匹配注释中的特殊字符
import re text = '/* This is a comment */' result = re.findall(r'\*.*?\*', text) print(result) # ['/* This is a comment */']
字符集匹配：
- 匹配一组特定的字符
- 示例：匹配所有元音字母
import re text = 'The quick brown fox jumps over the lazy dog.' result = re.findall(r'[aeiouAEIOU]', text) print(result) # ['e', 'u', 'i', 'o', 'u', 'o', 'e', 'o', 'e', 'a', 'o']
2. 重复匹配
重复匹配指匹配重复出现的字符或字符集。可以使用通配符、限定符和分组三种方式进行重复匹配。
通配符匹配：
- 匹配任意单个字符
- 示例：匹配所有以at结尾的单词
import re text = 'The cat in the hat sat on the mat.' result = re.findall(r'\w+at\b', text) print(result) # ['cat', 'hat', 'sat', 'mat']
限定符匹配：
- 匹配出现次数、范围或者特定位置的字符
- 示例：匹配手机号码
import re
text = '我的手机号码是：136****7890。'
result = re.findall(r'1[3456789]\d{9}', text)
print(result)
# ['136****7890']
分组匹配：
- 将多个字符合并成一个整体，用于重复匹配
- 示例：匹配多个连续的数字
import re text = 'The answer is 42.' result = re.findall(r'(\d+)', text) print(result) # ['42']
三、实际应用案例
正则表达式广泛应用于文本处理、数据清洗、信息提取等领域。以下是一些实际应用案例：
1. 匹配URL
import re
text = 'Visit my website at https://www.example.com.'
result = re.findall(r'https?://(?:[-\w.]|(?:%[\da-fA-F]{2}))+', text)
print(result)
# ['https://www.example.com']
2. 匹配电子邮件地址
import re
text = 'Please send your feedback to feedback@example.com.'
result = re.findall(r'[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}', text)
print(result)
# ['feedback@example.com']
3. 提取HTML标签
import re text = '这是一篇介绍Python正则表达式的文章。
