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Python正则表达式量词分类详解 - 从基础到高级应用

Python正则表达式量词分类详解

什么是正则表达式量词?

在Python正则表达式中,量词用于指定字符、组或字符类出现的次数。它们是构建强大模式匹配规则的关键组成部分。

合理使用量词可以:

  • 匹配特定数量的字符
  • 定义模式重复的范围
  • 创建灵活的模式匹配规则
  • 提高正则表达式的效率和准确性

基本量词类型

1. 星号 (*) - 0次或多次

匹配前面的元素0次或多次。相当于{0,}

import re

# 匹配0个或多个数字
pattern = r'\d*'
text = "abc123xyz"
result = re.findall(pattern, text)
print(result)  # 输出: ['', '', '', '123', '', '', '']

注意:星号会匹配空字符串,因此结果中包含了空匹配项。

2. 加号 (+) - 1次或多次

匹配前面的元素至少1次。相当于{1,}

import re

# 匹配1个或多个数字
pattern = r'\d+'
text = "abc123xyz456"
result = re.findall(pattern, text)
print(result)  # 输出: ['123', '456']

与星号不同,加号要求至少匹配一次,因此不会返回空字符串。

3. 问号 (?) - 0次或1次

匹配前面的元素0次或1次。相当于{0,1}

import re

# 匹配"http"或"https"
pattern = r'https?'
text = "http://example.com https://secure.com"
result = re.findall(pattern, text)
print(result)  # 输出: ['http', 'https']

问号常用于匹配可选内容,如可选的字母、数字或符号。

范围量词

4. 精确匹配 {m}

匹配前面的元素恰好m次。

import re

# 匹配恰好3位数字
pattern = r'\d{3}'
text = "12 345 6789"
result = re.findall(pattern, text)
print(result)  # 输出: ['345', '678']

注意:6789只匹配了前三位,因为要求恰好3位数字。

5. 最小匹配 {m,}

匹配前面的元素至少m次。

import re

# 匹配至少3位数字
pattern = r'\d{3,}'
text = "12 345 6789"
result = re.findall(pattern, text)
print(result)  # 输出: ['345', '6789']

这里6789被完整匹配,因为它有4位数字,满足至少3位的要求。

6. 范围匹配 {m,n}

匹配前面的元素至少m次,但不超过n次。

import re

# 匹配2到4位数字
pattern = r'\d{2,4}'
text = "1 12 123 1234 12345"
result = re.findall(pattern, text)
print(result)  # 输出: ['12', '123', '1234', '1234', '5']

注意:12345被匹配为1234(前四位)和5(最后一位),因为5单独满足2-4位的要求(匹配2位以上,但只有1位,所以单独匹配最后一位5)。

贪婪与非贪婪量词

贪婪模式(默认)

正则表达式默认使用贪婪模式,会尽可能多地匹配字符。

import re

# 贪婪匹配
pattern = r'<.*>'
text = "<div>content</div>"
result = re.findall(pattern, text)
print(result)  # 输出: ['<div>content</div>']

贪婪模式匹配了整个字符串,而不是我们可能期望的两个标签。

非贪婪模式(在量词后加?)

非贪婪模式会尽可能少地匹配字符。

import re

# 非贪婪匹配
pattern = r'<.*?>'
text = "<div>content</div>"
result = re.findall(pattern, text)
print(result)  # 输出: ['<div>', '</div>']

通过在量词后添加问号(*?+???等)启用非贪婪模式。

量词使用技巧与注意事项

实用技巧

  • 使用分组与量词结合:(abc){3} 匹配"abcabcabc"
  • 组合量词:\w+\s*=\s*\d+ 匹配"变量 = 123"这样的赋值语句
  • 避免过度使用点号:.*可能匹配过多内容,尽量使用更具体的字符类

常见错误

  • 忘记转义花括号:字面匹配花括号时需要转义,如\{5\}
  • 混淆贪婪与非贪婪模式
  • 未考虑空匹配的可能性(特别是在使用*量词时)

总结

Python正则表达式中的量词是控制模式重复次数的强大工具。掌握不同类型量词(*+?{m,n})及其贪婪/非贪婪模式,对于编写高效准确的正则表达式至关重要。

关键要点:

  • 基本量词用于常见重复模式匹配
  • 范围量词提供更精确的重复次数控制
  • 默认贪婪模式会匹配尽可能多的字符
  • 非贪婪模式(加?)用于最小匹配
  • 结合分组使用量词可以构建复杂匹配模式

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