正则表达式相关知识

在编写处理字符串的程序或网页时，经常会有查找符合某些复杂规则的字符串的需要，正则表达式就是用于描述这些规则的工具，换句话说正则表达式是一种工具，它定义了字符串的匹配模式（如何检查一个字符串是否有跟某种模式匹配的部分或者从一个字符串中将与模式匹配的部分提取出来或者替换掉）
最初计算机是为了做数学运算而诞生的，处理的信息基本上都是数值，而今天我们在日常工作中处理的信息基本上都是文本数据，即字符串，我们希望计算机能够识别和处理符合某些模式的文本，正则表达式就显得非常重要了

关于正则表达式的相关知识，大家可以阅读一篇非常有名的博客叫《正则表达式30分钟入门教程》，读完这篇文章后你就可以看懂下面的表格，这是我们对正则表达式中的一些基本符号进行的扼要总结

说明：如果需要匹配的字符是正则表达式中的特殊字符，那么可以使用\进行转义处理，例如想匹配小数点可以写成.就可以了，因为直接写.会匹配任意字符；同理，想匹配圆括号必须写成和，否则圆括号被视为正则表达式中的分组。

python对正则表达式的支持

Python提供了re模块来支持正则表达式相关操作，下面是re模块中的核心函数。

说明：上面提到的re模块中的这些函数，实际开发中也可以用正则表达式对象的方法替代对这些函数的使用，如果一个正则表达式需要重复的使用，那么先通过compile函数编译正则表达式并创建出正则表达式对象无疑是更为明智的选择。

下面我们通过一系列的例子来告诉大家在Python中如何使用正则表达式。

例子1：验证输入用户名和QQ号是否有效并给出对应的提示信息。

"""

验证输入用户名和QQ号是否有效并给出对应的提示信息

要求：
用户名必须由字母、数字或下划线构成且长度在6~20个字符之间
QQ号是5~12的数字且首位不能为0

"""

import re


def main():
    username = input('请输入用户名: ')
    qq = input('请输入QQ号: ')
    # match函数的第一个参数是正则表达式字符串或正则表达式对象
    # 第二个参数是要跟正则表达式做匹配的字符串对象
    m1 = re.match(r'^[0-9a-zA-Z_]{6,20}$', username)
    if not m1:
        print('请输入有效的用户名.')
    m2 = re.match(r'^[1-9]\d{4,11}$', qq)
    if not m2:
        print('请输入有效的QQ号.')
    if m1 and m2:
        print('你输入的信息是有效的!')


if __name__ == '__main__':
    main()

提示：上面在书写正则表达式时使用了“原始字符串”的写法（在字符串前面加上了r），所谓“原始字符串”就是字符串中的每个字符都是它原始的意义，说得更直接一点就是字符串中没有所谓的转义字符啦。因为正则表达式中有很多元字符和需要进行转义的地方，如果不使用原始字符串就需要将反斜杠写作\\，例如表示数字的\d得书写成\\d，这样不仅写起来不方便，阅读的时候也会很吃力。

例子2：从一段文字中提取出国内手机号码。

下面这张图是截止到2017年底，国内三家运营商推出的手机号段。

image.png

import re


def main():
    # 创建正则表达式对象 使用了前瞻和回顾来保证手机号前后不应该出现数字
    pattern = re.compile(r'(?<=\D)1[34578]\d{9}(?=\D)')
    sentence = '''
    重要的事情说8130123456789遍，我的手机号是13512346789这个靓号，
    不是15600998765，也是110或119，王大锤的手机号才是15600998765。
    '''
    # 查找所有匹配并保存到一个列表中
    mylist = re.findall(pattern, sentence)
    print(mylist)
    print('--------华丽的分隔线--------')
    # 通过迭代器取出匹配对象并获得匹配的内容
    for temp in pattern.finditer(sentence):
        print(temp.group())
    print('--------华丽的分隔线--------')
    # 通过search函数指定搜索位置找出所有匹配
    m = pattern.search(sentence)
    while m:
        print(m.group())
        m = pattern.search(sentence, m.end())


if __name__ == '__main__':
    main()

最后，附上一些常用的正则表达式

一、校验数字的表达式

• 数字：^[0-9]*$
• n位的数字：^\d{n}$
• 至少n位的数字：^\d{n,}$
• m-n位的数字：^\d{m,n}$
• 零和非零开头的数字：^(0|[1-9][0-9]*)$
• 非零开头的最多带两位小数的数字：^([1-9][0-9]*)+(.[0-9]{1,2})?$
• 带1-2位小数的正数或负数：^(-)?\d+(.\d{1,2})$
• 正数、负数、和小数：^(-|+)?\d+(.\d+)?$
• 有两位小数的正实数：^[0-9]+(.[0-9]{2})?$
• 有1~3位小数的正实数：^[0-9]+(.[0-9]{1,3})?$
• 非零的正整数：^[1-9]\d$ 或 ^([1-9][0-9]){1,3}$ 或 ^+?[1-9][0-9]*$
• 非零的负整数：^-[1-9][]0-9"$ 或 ^-[1-9]\d$
• 非负整数：^\d+$ 或 ^[1-9]\d*|0$
• 非正整数：^-[1-9]\d*|0$ 或 ^((-\d+)|(0+))$
• 非负浮点数：^\d+(.\d+)?$ 或 ^[1-9]\d.\d|0.\d[1-9]\d|0?.0+|0$
• 非正浮点数：^((-\d+(.\d+)?)|(0+(.0+)?))$ 或 ^(-([1-9]\d.\d|0.\d[1-9]\d))|0?.0+|0$
• 正浮点数：^[1-9]\d.\d|0.\d[1-9]\d$ 或 ^(([0-9]+.[0-9][1-9][0-9])|([0-9][1-9][0-9].[0-9]+)|([0-9][1-9][0-9]))$
• 负浮点数：^-([1-9]\d.\d|0.\d[1-9]\d)$ 或 ^(-(([0-9]+.[0-9][1-9][0-9])|([0-9][1-9][0-9].[0-9]+)|([0-9][1-9][0-9])))$
• 浮点数：^(-?\d+)(.\d+)?$ 或 ^-?([1-9]\d.\d|0.\d[1-9]\d|0?.0+|0)$

校验字符的表达式

• 汉字：^[\u4e00-\u9fa5]{0,}$
• 英文和数字：^[A-Za-z0-9]+$ 或 ^[A-Za-z0-9]{4,40}$
• 长度为3-20的所有字符：^.{3,20}$
• 由26个英文字母组成的字符串：^[A-Za-z]+$
• 由26个大写英文字母组成的字符串：^[A-Z]+$
• 由26个小写英文字母组成的字符串：^[a-z]+$
• 由数字和26个英文字母组成的字符串：^[A-Za-z0-9]+$
• 由数字、26个英文字母或者下划线组成的字符串：^\w+$ 或 ^\w{3,20}$
• 中文、英文、数字包括下划线：^[\u4E00-\u9FA5A-Za-z0-9_]+$
• 中文、英文、数字但不包括下划线等符号：^[\u4E00-\u9FA5A-Za-z0-9]+$ 或 ^[\u4E00-\u9FA5A-Za-z0-9]{2,20}$
• 可以输入含有^{%&',;=?$"等字符：[}%&',;=?$\x22]+
• 禁止输入含有_{的字符：[^}\x22]+

三、特殊需求表达式

• Email地址：^\w+([-+.]\w+)@\w+([-.]\w+).\w+([-.]\w+)*$
• 域名：[a-zA-Z0-9][-a-zA-Z0-9]{0,62}(/.[a-zA-Z0-9][-a-zA-Z0-9]{0,62})+/.?
  InternetURL：[a-zA-z]+://[^\s]* 或 ^http://([\w-]+.)+[\w-]+(/[\w-./?%&=]*)?$
• 手机号码：^(13[0-9]|14[5|7]|15[0|1|2|3|5|6|7|8|9]|18[0|1|2|3|5|6|7|8|9])\d{8}$
• 电话号码("XXX-XXXXXXX"、"XXXX-XXXXXXXX"、"XXX-XXXXXXX"、"XXX-XXXXXXXX"、"XXXXXXX"和"XXXXXXXX)：^((\d{3,4}-)|\d{3.4}-)?\d{7,8}$
• 国内电话号码(0511-4405222、021-87888822)：\d{3}-\d{8}|\d{4}-\d{7}
• 电话号码正则表达式（支持手机号码，3-4位区号，7-8位直播号码，1－4位分机号）: ((\d{11})|^((\d{7,8})|(\d{4}|\d{3})-(\d{7,8})|(\d{4}|\d{3})-(\d{7,8})-(\d{4}|\d{3}|\d{2}|\d{1})|(\d{7,8})-(\d{4}|\d{3}|\d{2}|\d{1}))$)
• 身份证号(15位、18位数字)，最后一位是校验位，可能为数字或字符X：(^\d{15}$)|(\d{18}$)|(^\d{17}(\d|X|x)$)
• 帐号是否合法(字母开头，允许5-16字节，允许字母数字下划线)：^[a-zA-Z][a-zA-Z0-9_]{4,15}$
• 密码(以字母开头，长度在6~18之间，只能包含字母、数字和下划线)：^[a-zA-Z]\w{5,17}$
• 强密码(必须包含大小写字母和数字的组合，不能使用特殊字符，长度在8-10之间)：^(?=.\d)(?=.[a-z])(?=.*[A-Z]).{8,10}$
• 日期格式：^\d{4}-\d{1,2}-\d{1,2}
• 一年的12个月(01～09和1～12)：^(0?[1-9]|1[0-2])$
• 一个月的31天(01～09和1～31)：^((0?[1-9])|((1|2)[0-9])|30|31)$
• 钱的输入格式：
  1. 有四种钱的表示形式我们可以接受:"10000.00" 和 "10,000.00", 和没有 "分" 的 "10000" 和 "10,000"：^[1-9][0-9]*$
  2. 这表示任意一个不以0开头的数字,但是,这也意味着一个字符"0"不通过,所以我们采用下面的形式：^(0|[1-9][0-9]*)$
  3. 一个0或者一个不以0开头的数字.我们还可以允许开头有一个负号：^(0|-?[1-9][0-9]*)$
  4. 这表示一个0或者一个可能为负的开头不为0的数字.让用户以0开头好了.把负号的也去掉,因为钱总不能是负的吧。下面我们要加的是说明可能的小数部分：^[0-9]+(.[0-9]+)?$
  5. 必须说明的是,小数点后面至少应该有1位数,所以"10."是不通过的,但是 "10" 和 "10.2" 是通过的：^[0-9]+(.[0-9]{2})?$
  6. 这样我们规定小数点后面必须有两位,如果你认为太苛刻了,可以这样：^[0-9]+(.[0-9]{1,2})?$
  7. 这样就允许用户只写一位小数.下面我们该考虑数字中的逗号了,我们可以这样：^[0-9]{1,3}(,[0-9]{3})*(.[0-9]{1,2})?$
  8. 1到3个数字,后面跟着任意个 逗号+3个数字,逗号成为可选,而不是必须：^([0-9]+|[0-9]{1,3}(,[0-9]{3})*)(.[0-9]{1,2})?$
  9. 备注：这就是最终结果了,别忘了"+"可以用"*"替代如果你觉得空字符串也可以接受的话(奇怪,为什么?)最后,别忘了在用函数时去掉去掉那个反斜杠,一般的错误都在这里
• xml文件：^([a-zA-Z]+-?)+[a-zA-Z0-9]+\.[x|X][m|M][l|L]$
• 中文字符的正则表达式：[\u4e00-\u9fa5]
• 双字节字符：[^\x00-\xff] (包括汉字在内，可以用来计算字符串的长度(一- - 个双字节字符长度计2，ASCII字符计1))
• 空白行的正则表达式：\n\s*\r (可以用来删除空白行)
• HTML标记的正则表达式：<(\S?)[^>]>.?|<.? /> ( 首尾空白字符的正则- 表达式：^\s*|\s*$或(\s)|(\s$) (可以用来删除行首行尾的空白字符(包括空格、制表符、换页符等等)，非常有用的表达式)
• 腾讯QQ号：[1-9][0-9]{4,} (腾讯QQ号从10000开始)
• 中国邮政编码：[1-9]\d{5}(?!\d) (中国邮政编码为6位数字)
• IP地址：((?:(?:25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d?\d)\.){3}(?:25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d?\d))