对着爬虫网页HTML学习Python正则表达式re
正则表达式是一个特殊的字符序列,它能帮助你方便的检查一个字符串是否与某种模式匹配。
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1.正则表达式初探
2.用正则表达式匹配更多模式
2.1.利用括号()进行分组
2.2.利用管道|匹配多个分组
2.3.用问号?实现可选匹配
2.4.用星号*实现0次或多次
2.5.用加号+实现1次或多次
2.6.用花括号{}匹配特定次数
3.贪心和非贪心匹配
4.字符类型
5.split()函数
1.正则表达式初探
正则表达式，简称为 regex，是文本模式的描述方法。例如，\d 是一个正则表达式，表示一位数字字符，即任何一位 0 到 9 的数字。Python 使用正则表达式\d\d\d-\d\d\d\d-\d\d\d\d，来匹配3 个数字、一个短横线、4 个数字、一个短横线、4 个数字。所有其他字符串都不能匹配\d\d\d-\d\d\d\d-\d\d\d\d 正则表达式。
在一个表达式后加上花括号包围的 3（{3}），就是说，“匹配这个模式 3 次”。所以较短的正则表达式\d{3}-\d{4}-\d{4}，也可以匹配正确的手机号码格式。
引入正则表达式库 re，该库是python自带的哈。
In [1]: import re
...: # 创建一个regex模式对象
...: phoneNum = re.compile(r'\d\d\d-\d\d\d\d-\d\d\d\d')
...: # 匹配regex对象
...: mo = phoneNum.search('我现在用的电话是188-8888-8888，之前那个186-6666-6666已经不用了')
In [2]: mo.group()
Out[2]: '188-8888-8888'
其实，以下是等价的
# 创建一个regex模式对象，pattern指待匹配的正则表达式
phoneNum = re.compile(pattern)
# 匹配regex对象，string指代匹配的文本内容
mo = phoneNum.search(string)
等价于
mo = phoneNum.search(pattern, string)
如果需要多次使用这个正则表达式的话，使用 re.compile() 和保存这个正则对象以便复用，可以让程序更加高效。
不过，我们发现其实在待匹配的文本内容中出现了2个手机号码，但是re.search()只返回了第一个匹配成功的文本。如何可以获取全部匹配成功的项呢，咱们可以使用re.findall()来进行操作，其返回的结果是由所有匹配组成的列表。
In [3]: re.findall(r'\d{3}-\d{4}-\d{4}', '我现在用的电话是188-8888-8888，之前那个186-6666-6666已经不用了')
Out[3]: ['188-8888-8888', '186-6666-6666']
2.用正则表达式匹配更多模式
在实际解析网页HTML文本的时候，我们可能需要取匹配中某个部分分组文本、或者需要选择性匹配多个文本、又或者对某些字符或者分组需要匹配0/1次或者多次等等。
以下是待解析的某待租房间信息
info= '''
<h5 class="title sign"><a href="//www.ziroom.com/x/712447913.html" target="_blank" style="line-height: 0.9em;">合租·DBC加州小镇C区4居室-南卧</a></h5>
<div class="desc">
<div>23.3㎡ | 5/15层</div>
<div class="location">
小区距高楼金站步行约178米 </div>
</div>
<div class="price ">
<span class="rmb">￥</span>
<span class="num">188</span>
<span class="unit">/天</span>
</div>
<div class="tag">
<span>可短租</span>
<span>离地铁近</span>
<span>米苏4.0</span>
</div>
'''
对于这种文本，由于存在很多空白字符类如换行、空格等等，我需要先用re.sub()进行简单的清洗。
info = re.sub(r'\s','',info) # \s 匹配任意空白字符
2.1.利用括号()进行分组
比如，我需要匹配子字符中的房间租金信息，因租金为数字但是还有别的一些信息也是数字（如房间大小等），因此我们在匹配的时候需要代入前后一些字符做唯一匹配，但是实际只需要对应的数字文本内容，因此需要进行分组。
<spanclass="num">188</span>
比如以上，我们想要获得价格188，可以使用(\d{3})进行匹配。
注意：这里是的匹配模式是4位数字的精确匹配，在实际的操作中价格可能存在不确定的位置甚至带有小数，我们需要用到更复杂的匹配模式，具体见后续讲解。
In [4]: re.findall(r'<spanclass="num">(\d{3})</span>', info)
Out[4]: ['188']
2.2.利用管道|匹配多个分组
以示例的info文本，在爬虫过程中其价格有时候类型是天或者月，我们匹配的可能就是诸多表达式中的一个，此时可以使用 | 进行操作。正则表达式r“天|月”即可匹配 天 或者 月。
<spanclass="unit">/天</span>
# 或者
<spanclass="unit">/月</span>
我们采用正则表达式 r“天|月” 可实现匹配。
In [5]: re.findall(r'<spanclass="unit">/(月|天)</span>', info)
Out[5]: ['天']
In [6]: s = '<spanclass="unit">/月</span>'
In [7]: re.findall(r'<spanclass="unit">/(月|天)</span>', s)
Out[7]: ['月']
2.3.用问号?实现可选匹配
对于房间的面积，有的可能是整数有的可能是小数，因此小数点及小数点后的数字其实是可选项，为了更好的匹配这个面积文本，我们需要用到问号?。字符?表示它前面的分组在这个模式中是可选的。
<div>23.3㎡|5/15层</div>
# 或者
<div>23㎡|5/15层</div>
我们可以用 r'(\d{2}.?\d?)'来进行匹配，如果为了在整个html里找且怕存在重复，可以用r'(\d{2}.?\d?)|5/15层'。这里需要注意我们在 | 前面加了 转义字符 \，区别于 | 本身，否则可能无法得出正确结果。
In [8]: re.findall(r'<div>(\d{2}\.?\d?)㎡\|5/15层</div>',info)
Out[8]: ['23.3']
In [9]: re.findall(r'<div>(\d{2}\.?\d?)㎡\|5/15层</div>','<div>23㎡|5/15层</div>')
Out[9]: ['23']
2.4.用星号*实现0次或多次
对于楼层信息来说，我们要获取其楼层和楼高，有的可能有楼层信息但是有的可能没有，楼层和楼高可能是个位数或者十位数。这种情况下，我们可以使用星号进行匹配。字符*表示它前面的分组在这个模式中是出现0次或者多次。
<div>23.3㎡|5/15层</div>
# 或者
<div>23㎡|9层</div>
由于楼高是一定存在的，而楼层不一定存在，因为我们可以用r'(\d*)/*(\d+)'来进行匹配，注意字符+代表至少一次，详见后续说明。
In [10]: re.findall(r'<div>\d{2}\.?\d?㎡\|(\d*)/*(\d+)层</div>', info)
Out[10]: [('5', '15')]
In [11]: re.findall(r'<div>\d{2}\.?\d?㎡\|(\d*)/*(\d+)层</div>', '<div>23㎡|9层</div>')
Out[11]: [('', '9')]
2.5.用加号+实现1次或多次
我们在2.4中其实看到了 字符 + 的使用场景，其代表的就是 它前面的分组在这个模式中是出现1次或者多次。
<spanclass="num">188</span>
# 或者
<spanclass="num">1888</span>
我们回到 2.1.中 匹配租金的案例，其实对于租金来说除了3位数之外，租金金额其实是一个大于0的值，也就是至少出现1次数字，因此我们可以用 r'(\d+)' 来匹配。
In [12]: re.findall(r'<spanclass="num">(\d+)</span>', info)
Out[12]: ['188']
In [13]: re.findall(r'<spanclass="num">(\d+)</span>', '<spanclass="num">1888</span>')
Out[13]: ['1888']
2.6.用花括号{}匹配特定次数
再以2.3.中的房间面积为例，我们认为房间面积不可能超过3位数、最低1位数 为正常值。如果想要一个分组重复特定次数，就在正则表达式中该分组的后面，跟上花括号包围的数字。例如，正则表达式(Ha){3}将匹配字符串'HaHaHa'，但不会匹配'HaHa'，因为后者只重复了(Ha)分组两次。
除了一个数字，还可以指定一个范围，即在花括号中写下一个最小值、一个逗号和一个最大值。例如，正则表达式(Ha){3,5}将匹配'HaHaHa'、 'HaHaHaHa'和'HaHaHaHaHa'。
也可以不写花括号中的第一个或第二个数字， 不限定最小值或最大值。例如，(Ha){3,}将匹配 3 次或更多次实例， (Ha){,5}将匹配 0 到 5 次实例。
不过，在使用过程中一定要慎重，同样的分组在不同的匹配模式可能带来不同的结果。
In [14]: re.findall(r'(\d{2,3})㎡','<div>3456㎡|5/15层</div>')
Out[14]: ['456']
In [15]: re.findall(r'<div>(\d{2,3})㎡','<div>3456㎡|5/15层</div>')
Out[15]: []
3.贪心和非贪心匹配
Python 的正则表达式默认是“贪心” 的，这表示在有二义的情况下，它们会尽可能匹配最长的字符串。
在表达式后面加上符号?，即为非贪心匹配。
In [16]: greedyHaRegex = re.compile(r'(Ha){3,5}')
In [17]: mo1 = greedyHaRegex.search('HaHaHaHaHa')
In [18]: mo1.group()
Out[18]: 'HaHaHaHaHa'
In [19]: greedyHaRegex = re.compile(r'(Ha){3,5}?')
In [20]: mo2 = greedyHaRegex.search('HaHaHaHaHa')
In [21]: mo2.group()
Out[21]: 'HaHaHa'
In [22]: re.findall(r'(Ha){3,5}?','HaHaHaHaHa')
Out[22]: ['Ha']
In [23]: re.findall(r'(Ha){3,5}','HaHaHaHaHa')
Out[23]: ['Ha']
In [24]: re.findall(r'((Ha){3,5})','HaHaHaHaHa')
Out[24]: [('HaHaHaHaHa', 'Ha')]
In [25]: re.findall(r'((Ha){3,5}?)','HaHaHaHaHa')
Out[25]: [('HaHaHa', 'Ha')]
4.字符类型
| 模式 | 描述 |
|---|---|
| ^ | 匹配字符串的开头 |
| $ | 匹配字符串的末尾。 |
| . | 匹配任意字符，除了换行符，当.DOTALL标记被指定时，则可以匹配包括换行符的任意字符。 |
| [...] | 用来表示一组字符,单独列出：[amk] 匹配 'a'，'m'或'k' |
| [^...] | 不在[]中的字符：[^abc] 匹配除了a,b,c之外的字符。 |
| * | 匹配0个或多个的表达式。 |
| + | 匹配1个或多个的表达式。 |
| ? | 匹配0个或1个由前面的正则表达式定义的片段，非贪婪方式 |
| { n} | 精确匹配 n 个前面表达式。例如， o{2} 不能匹配 "Bob" 中的 "o"，但是能匹配 "food" 中的两个 o。 |
| { n,} | 匹配 n 个前面表达式。例如， o{2,} 不能匹配"Bob"中的"o"，但能匹配 "foooood"中的所有 o。"o{1,}" 等价于 "o+"。"o{0,}" 则等价于 "o*"。 |
| { n, m} | 匹配 n 到 m 次由前面的正则表达式定义的片段，贪婪方式 |
| a|b | 匹配a或b |
| () | 对正则表达式分组并记住匹配的文本 |
| (?imx) | 正则表达式包含三种可选标志：i, m, 或 x 。只影响括号中的区域。 |
| (?-imx) | 正则表达式关闭 i, m, 或 x 可选标志。只影响括号中的区域。 |
| (?: ) | 类似 (...), 但是不表示一个组 |
| (?imx: ) | 在括号中使用i, m, 或 x 可选标志 |
| (?-imx: ) | 在括号中不使用i, m, 或 x 可选标志 |
| (?#...) | 注释. |
| (?= ) | 前向肯定界定符。如果所含正则表达式，以 ... 表示，在当前位置成功匹配时成功，否则失败。但一旦所含表达式已经尝试，匹配引擎根本没有提高；模式的剩余部分还要尝试界定符的右边。 |
| (?! ) | 前向否定界定符。与肯定界定符相反；当所含表达式不能在字符串当前位置匹配时成功 |
| (?> ) | 匹配的独立模式，省去回溯。 |
| \w | 匹配字母数字及下划线 |
| \W | 匹配非字母数字及下划线 |
| \s | 匹配任意空白字符，等价于 [ \t\n\r\f]。 |
| \S | 匹配任意非空字符 |
| \d | 匹配任意数字，等价于 [0-9]. |
| \D | 匹配任意非数字 |
| \A | 匹配字符串开始 |
| \Z | 匹配字符串结束，如果是存在换行，只匹配到换行前的结束字符串。 |
| \z | 匹配字符串结束 |
| \G | 匹配最后匹配完成的位置。 |
| \b | 匹配一个单词边界，也就是指单词和空格间的位置。例如， 'er\b' 可以匹配"never" 中的 'er'，但不能匹配 "verb" 中的 'er'。 |
| \B | 匹配非单词边界。'er\B' 能匹配 "verb" 中的 'er'，但不能匹配 "never" 中的 'er'。 |
| \n, \t, | 匹配一个换行符,匹配一个制表符 |
| \1...\9 | 匹配第n个分组的内容。 |
| \10 | 匹配第n个分组的内容，如果它经匹配。否则指的是八进制字符码的表达式。 |
| 实例 | 描述 |
|---|---|
| [Pp]ython | 匹配 "Python" 或 "python" |
| rub[ye] | 匹配 "ruby" 或 "rube" |
| [aeiou] | 匹配中括号内的任意一个字母 |
| [0-9] | 匹配任何数字。类似于 [0123456789] |
| [a-z] | 匹配任何小写字母 |
| [A-Z] | 匹配任何大写字母 |
| [a-zA-Z0-9] | 匹配任何字母及数字 |
| [^aeiou] | 除了aeiou字母以外的所有字符 |
| [^0-9] | 匹配除了数字外的字符 |
正则匹配模式表
| 标志 | 含义 |
|---|---|
| re.S(DOTALL) | 使.匹配包括换行在内的所有字符 |
| re.I（IGNORECASE） | 使匹配对大小写不敏感 |
| re.L（LOCALE） | 做本地化识别（locale-aware)匹配，法语等 |
| re.M(MULTILINE) | 多行匹配，影响^和$ |
| re.X(VERBOSE) | 该标志通过给予更灵活的格式以便将正则表达式写得更易于理解 |
| re.U | 根据Unicode字符集解析字符，这个标志影响\w,\W,\b,\B |
5.split()函数
根据正则匹配分割字符串，返回分割后的一个列表split(pattern, string, maxsplit=0, flags=0)
pattern：正则模型
string ：要匹配的字符串
maxsplit：指定分割个数
flags ：匹配模式
当我们获取了全部房源信息后，需要对一些信息进行二次解析，比如房屋信息的解析。
In [26]: # 房屋信息解析
...: s1 = '合租·李村东里3居室-北卧'
...: s2 = '合租·强佑·府学上院4居室-北卧'
...: s3 = '整租·铁二区1室1厅-北'
...: s4 = '整租·厂甸11号院1室1厅-东'
...: s5 = '整租·牛街182室1厅-西'
In [27]: re.split(r'(\S*?)·(.*)(\d居*室.*)-(.*)',s1)
Out[27]: ['', '合租', '李村东里', '3居室', '北卧', '']
In [28]: re.split(r'(\S*?)·(.*)(\d居*室.*)-(.*)',s2)
Out[28]: ['', '合租', '强佑·府学上院', '4居室', '北卧', '']
In [29]: re.split(r'(\S*?)·(.*)(\d居*室.*)-(.*)',s3)
Out[29]: ['', '整租', '铁二区', '1室1厅', '北', '']
In [30]: re.split(r'(\S*?)·(.*)(\d居*室.*)-(.*)',s4)
Out[30]: ['', '整租', '厂甸11号院', '1室1厅', '东', '']
In [31]: re.split(r'(\S*?)·(.*)(\d居*室.*)-(.*)',s5)
Out[31]: ['', '整租', '牛街18', '2室1厅', '西', '']
大家可以尝试更多种正则表达式匹配规则，比如能把前后的空字符串去掉的等等。
如果我们要解析出 房间面积、楼层和楼高信息，观测数据发现存在以下3种情况，大家觉得怎么写正则表达式能实现呢？
# 房间信息解析
# 我们在数据处理中发现存在异常数据（楼层如 7层 或 -1/5层）
s1 = '87.26㎡|11/29层'
s2 = '87㎡|7层'
s3 = '8.6㎡|-1/5层'
参考：
① https://docs.python.org/zh-cn/3.7/library/re.html
②《Python编程快速上手 让繁琐工作自动化》
③ https://www.runoob.com/python/python-reg-expressions.html
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