使用Python的不同正則表達式語法

正則表達式是一種強大的字元串匹配工具，可以用來查找、替換文本中的特定模式，以及驗證輸入是否符合特定模式等等。Python提供了re模塊來處理正則表達式，該模塊包含了多個不同的正則表達式語法，以適應不同的匹配需求。

一、基本的正則表達式語法

正則表達式的語法由普通字元和特殊字元組成，其中特殊字元具有特殊的含義和功能。在Python中，我們可以使用r前綴來將普通字元串轉換成原始字元串，以避免某些字元在正則表達式中的特殊處理。下面是一些常見的正則表達式語法：

^  匹配字元串的開頭
$  匹配字元串的結尾
.  匹配任意字元
*  匹配前面的字元零次或多次
+  匹配前面的字元一次或多次
?  匹配前面的字元零次或一次
\  轉義特殊字元
[] 匹配指定範圍內的字元

例如，我們可以使用正則表達式來匹配一個字元串是否以數字開頭，如下面的代碼所示：

import re

pattern = r'^\d+.*'
string = '123 Python'

match = re.match(pattern, string)

if match:
    print('匹配成功！')
else:
    print('匹配失敗！')

輸出結果為：

匹配成功！

二、分組和捕獲

在正則表達式中，我們可以使用括弧來將一部分模式分組，並且這些分組還可以被捕獲並供後續處理使用。Python中的re模塊提供了group()和groups()方法來獲取正則表達式中匹配的分組和捕獲的值。

我們可以使用括弧分組來匹配一個字元串是否遵循日期格式（如yyyy-mm-dd），並且獲取其中的年、月、日信息，如下面的代碼所示：

import re

pattern = r'(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})'
string = 'Today is 2022-12-08.'

match = re.search(pattern, string)

if match:
    print(match.group())
    print(match.groups())
else:
    print('匹配失敗！')

輸出結果為：

2022-12-08
('2022', '12', '08')

三、名稱分組

名稱分組是一種更加便捷、易讀的分組方式。它允許我們使用名稱來指代某個分組，從而降低了代碼的可讀性和可維護性難度。在Python中，我們可以使用(?P…)語法來指定名稱分組，使用group()和groupdict()方法來獲取分組和名稱信息。

例如，我們可以使用名稱分組來匹配一個字元串是否遵循實數（即帶有小數點）格式，並且獲取其中整數和小數部分，如下面的代碼所示：

import re

pattern = r'(?P\d+)\.(?P\d+)'
string = 'The number is 3.14159.'

match = re.search(pattern, string)

if match:
    print(match.group())
    print(match.group('int'))
    print(match.group('decimal'))
    print(match.groupdict())
else:
    print('匹配失敗！')

輸出結果為：

3.14159
3
14159
{'int': '3', 'decimal': '14159'}

四、零寬斷言

零寬斷言是一種查找某些模式的技術，它不會返回實際的匹配文本，而是返回不包含它的上下文。在Python中，我們可以使用(?=…)和(?<=…)語法來實現零寬斷言，其中?=表示正向先行斷言，?=表示正向後顧斷言。

例如，我們可以使用正向後顧斷言來匹配一個字元串是否遵循貨幣格式（即"$XXX.XX"），如下面的代碼所示：

import re

pattern = r'(?<=\$)\d+\.\d{2}'
string = 'The price is $3.14.'

match = re.search(pattern, string)

if match:
    print(match.group())
else:
    print('匹配失敗！')

輸出結果為：

3.14

五、貪婪和非貪婪

貪婪和非貪婪是正則表達式中常見的概念，它們用於描述匹配模式是否盡量匹配更多的文本（貪婪）或盡量匹配更少的文本（非貪婪）。在Python中，我們可以使用?符號來表示一個模式是非貪婪的。

例如，我們可以使用貪婪模式和非貪婪模式來匹配一個字元串中的多個重複子串，如下面的代碼所示：

import re

pattern1 = r'(a.*)+'
pattern2 = r'(a.*?)+'  # 非貪婪模式
string = 'aaabbb'

match1 = re.match(pattern1, string)
match2 = re.match(pattern2, string)

if match1:
    print(match1.group())
else:
    print('貪婪模式匹配失敗！')

if match2:
    print(match2.group())
else:
    print('非貪婪模式匹配失敗！')

輸出結果為：

aaabbb
aaa

六、總結

本文介紹了Python中的多種正則表達式語法，包括基本的語法、分組和捕獲、名稱分組、零寬斷言、貪婪和非貪婪模式等等。這些語法可以用來處理各種各樣的字元串匹配需求，開發者可以根據實際情況靈活選用。