正则表达式(三)-- 重复匹配

本文深入介绍了正则表达式中的重复匹配,包括'+'匹配一个或多个字符,'*'匹配零个或多个字符,'?'匹配零个或一个字符,以及如何设置精确和区间的重复匹配次数,通过实例解析了各种情况的应用。

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一、匹配一个或多个字符

使用单个元字符'.'或者其他元字符如'\d'只能匹配单个的字符,而有时我们需要匹配同一字符或者字符集合的多次重复,比如要匹配的文本中有很多数字(假设没有其他字符与数字混合的情况),这些数字的位数不确定,现在需要用正则表达式将这些数字全部匹配出来,仅仅使用单个的'\d'可以匹配出一位数,两个'\d\d'可以匹配出一个两位数,但文本中的数字位数不确定,所以我们不知道究竟该用多少个'\d',在这种情况下就需要使用另一个元字符'+'。在上面的例子中只需要简单的在'\d'后面添加一个+即可,即'\d+',就可以匹配出文本中的全部数字。'+'匹配一个字符或字符集合多次(大于等于1次)连续出现的情况。例如a+,将匹配一个或多个连续出现的a,\d+匹配一个或多个连续的数字。需要注意的是给一个字符集合加上'+'时,'+'需要在字符集合的外面,而不能在里面,如[0-9]+匹配一个或多个连续出现的数字,而[0-9+]则匹配一个数字或者一个‘+’,当在字符集合里时,元字符'+'将被解释为普通字符,不需要被转义,但转义也是可以的。

例子:

文本:1 12 123 4567 123456789 abc

正则表达式:\d+

结果:1 12 123 4567 123456789 abc

二、匹配零个或多个字符

+匹配一个或多个字符,不匹配零个字符,有时我们想要匹配一个可有可无的字符,这时就需要使用另外一个元字符'*','*'的用法与'+'完全一样,只需要把'*'放在一个字符或字符集合的后面即可,只是'*'的含义是匹配零个或多个连续出现的字符。

例子:

文本:cat caat ct

正则表达式:ca*t

结果:cat caat ct


文本:cat caat ct

正则表达式:ca+t

结果:cat caat ct

三、匹配零个或一个字符

有时我们想要一个字符是可有可无的,没有这个字符的时候,此字符的出现次数为零,但有这个字符的时候我们不希望此字符连续多次出现,而希望此字符只出现一次,在这种情况下,就需要使用元字符'?','?'只匹配一个字符或字符集合的零次或一次出现。

例子:

文本:cat caat ct

正则表达式:ca?t

结果:cat caat ct

caat中的a出现了两次,所以不被匹配。

四、设置精确的重复匹配次数

使用'+','*',?'只会匹配一个字符或字符集合的零次,一次,或多次连续匹配。假如我们只想找文本里的所有六位数(假设文本中数字最多为六位,有其他字符与数字混合的情况),这时使用'+','*',?'就不能解决问题了,所以我们需要为连续匹配设置一个精确的值,即6。在正则表达式中实现起来很简单,只需要把6写在元字符'{'和元字符'}'之间即可,\d{6},就匹配出了文本中的所有六位数。

例子:

文本:12 123456 78 ab

正则表达式:\d{6}

结果:12 123456 78 ab

五、为重复匹配次数设置区间

有时我们不仅想找出来文本中六位数,还想找出来三位数、四位数、五位数,这时可以为'{}'设置一个重复匹配的区间,如{3,6}含义为最少匹配3次,最多匹配6次,3为最小匹配 次数,6位最大匹配次数,元字符'?'就等价于{0,1}。

例子:

文本:12 123 1234 12345 123456

正则表达式:\d{3,6}

结果:12 123 1234 12345 123456

六、设置最小匹配次数

例子:

文本:12 123 1234 12345 123456

正则表达式:\d{5,}

结果:12 123 1234 12345 123456

省略最大匹配次数,设置最小匹配次数为5,所以5位数12345和6位数123456被匹配出来。


### 正则表达式匹配的使用方法 #### Java 中的正则表达式匹配 在 Java 中,可以通过 `java.util.regex` 包中的类实现正则表达式的功能。主要涉及个核心类:`Pattern`、`Matcher` 和 `String` 的内置方法。以下是具体用法: 1. **创建 Pattern 对象** 使用 `Pattern.compile()` 方法编译指定的正则表达式模式。 2. **获取 Matcher 对象** 调用 `pattern.matcher(input)` 创建一个用于执行匹配操作的对象。 3. **执行匹配** 可以调用 `matches()` 或其他方法(如 `find()`、`lookingAt()`)来验证输入是否符合给定的正则表达式[^1]。 ```java import java.util.regex.Pattern; import java.util.regex.Matcher; public class RegexExample { public static void main(String[] args) { String regex = "\\d+"; // 匹配一个或多个数字 String input = "There are 123 apples"; Pattern pattern = Pattern.compile(regex); Matcher matcher = pattern.matcher(input); while (matcher.find()) { System.out.println("Found number: " + matcher.group()); } } } ``` --- #### Python 中的正则表达式匹配 Python 提供了 `re` 模块支持正则表达式操作。其常见函数包括 `search()`, `match()`, `findall()`, `sub()` 等[^3]。 1. **导入模块并编译正则表达式** 使用 `re.compile(pattern)` 编译正则表达式为可重用对象。 2. **执行匹配** - `re.search(pattern, string)` 查找第一个匹配项。 - `re.match(pattern, string)` 测试字符串开头是否匹配- `re.findall(pattern, string)` 返回所有非重复匹配的结果列表。 示例代码如下: ```python import re # 定义正则表达式和目标字符串 regex = r'\b\w{4}\b' # 匹配长度为4的单词 text = "This is an example text with some words." # 执行查找 result = re.findall(regex, text) print(result) # 输出: ['This', 'with', 'some'] ``` --- #### 基本正则表达式语法 正则表达式的核心在于理解元字符及其组合方式。以下是一些常用的元字符和量词[^4]: | 元字符 | 描述 | |--------|--------------------------| | `\.` | 匹配任意单个字符 | | `*` | 零次或多次 | | `+` | 至少一次 | | `{n}` | 准确 n 次 | | `[abc]`| 字符集合 a, b, c 中任一 | 例如,在 Python 中可以利用这些规则构建复杂模式: ```python import re # 匹配以 . 开头后面跟两个字母的字符串 pattern = r'^.\w{2}$' test_string = ".ab" if re.match(pattern, test_string): print(f"'{test_string}' matches the pattern.") else: print(f"'{test_string}' does not match the pattern.") ``` --- #### 性能优化建议 对于复杂的正则表达式,应考虑性能问题。避免过度嵌套括号或过多回溯可能导致效率低下。推荐预先测试正则表达式的行为,并尝试简化逻辑结构[^1]。 ---
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