跟着崔庆才学爬虫2:正则表达式

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跟着崔庆才学爬虫2:正则表达式

2024-07-12 06:59| 来源: 网络整理| 查看: 265

前面学习我们已经可以用request库获取网页的源代码,从而得到HTML代码,但是我们真正想要获取的信息是包含在HTML内的。要怎样从HTML代码获取想要的信息呢,正则表达式就是其中一个有效的方法。说了这么多,对于正则表达式的概念还是有点模糊,下面用几个实例加深一下对于正则的了解。

打开正则在线网站(在线正则表达式测试),输入待匹配的文本,然后选择常用的正则表达式,就可以得出相应的匹配结果。

实例语句:Hello,my phone number is 010-86432100 and email is [email protected],and my website is https://cat.com

 这段字符串包含了电话号码,email地址和一个URL,接下来尝试用正则表达式将这些内容依次提取出来。

打开网址可以看到网页右侧用一栏常用正则表达式

 在点击匹配email地址之后,匹配结果就会弹出我们实例语句中的email

是不是非常神奇。其实这里就是使用了正则表达式,也就是用一定的规则将特定的文本提取出来。

例如E-mail地址的开头是一段字符串,然后是一个@符号,最后是一个域名,这是有特定的组成格式的。另外队友URL,开头是协议类型,然后是冒号加双斜线,最后是域名路劲。

对于URL来说,可以使用下面的正则表达式

匹配URL : [a-zA-Z]+://[^\s]*

 用这个正则表达式去匹配一个字符串,如果这个字符串中包含类似URL文本,那么这部分就会被提取出来

写好正则表达式后,就可以拿它去一个长字符串里匹配查找了。不论这个字符串里有什么,只要符合我们写的规则,都可以找出来。

对于常用的匹配规则详细可以去这里看(正则表达式 – 简介 | 菜鸟教程)

正则表达式并非python独有,它也可以在其他变成语言中使用,但是python的re库提供了整个正则表达式的实现,利用这个库,可以在python中更加方便的使用正则表达式,下面我们就来详细介绍一下这个库。

re.match

re库是python的内部库无需额外安装。

这里我们首先介绍的第一个常用的匹配方式,向它传入要匹配字符串以及正则表达式,就可以检测这个正则表达式是否和字符串相匹配。

match方法会尝试从字符串的起始位置开始匹配正则表达式,如果匹配,就返回匹配成功的结果;如果不匹配,就返回None。实例如下

import re content = "Hello 123 4567 World_This is a Regex Demo" print(len(content)) result = re.match('^Hello\s\d\d\d\s\d{4}\s\w{10}',content) print(result) print(result.group()) print(result.span())

运行结果

41 (.venv) D:\跟着崔庆才学爬虫>d:/跟着崔庆才学爬虫/.venv/Scripts/python.exe d:/跟着崔庆才学爬虫/正则表达式/1_match的使用.py 41 Hello 123 4567 World_This (0, 25)

这个实例首先声明了一个字符串,其中包含了英文字母,空白字符,数字等,接着写一个正则表达式:

^Hello\s\d\d\d\s\d{4}\s\w{10}

用它来匹配声明的那个长字符串。开头^表示匹配字符串的开头,也就是以Hello开头;然后\s表示匹配空白字符,用来匹配目标字符串里Hello后面的空格;\d表示匹配数字,3个\d用来匹配123;紧接着的1个\s表示匹配空格;目标字符串的后面还有4567,我们其实依然可以用4个\d来匹配,但是这么写比较繁琐,所有可以用\d后面跟{4} 的形式代表匹配4次数字;后面又是一个空白字符,最后\w{10}则表示匹配10个字母及下划线。我们注意到这里其实并没有把目标字符串匹配完,不过这样依然可以进行匹配,只是匹配结果短一点而已。

这match方法中,第一个参数是传入了正则表达式,第二个参数是传入了要匹配的字符串。

将输出结果打印出来,可以看到结果是SRE_Match对象,证明匹配成功。该对象包含两个方法:group方法可以输出匹配到的内容,结果是Hello 123 4567 World_This,这恰好是正则表达式按照规则匹配的内容:span方法可以输出匹配的范围,结果是(0,25),这是匹配到结果字符串在原字符串中的位置范围。

通过上面的例子,我们基本了解了如何在python中使用正则表达式来匹配一段文字。

匹配目标

用match的方法可以实现匹配,如果想从字符串中提取一部分内容该怎么办?就像上一节的实例一样,从一段文本中提取出E-mail地址或电话号码。

可以使用括号()将想提取的子字符串括起来。()实际上标记一个子表达式的开始和结束位置,被标记的每个子表达式依次对应每个分组,调用group方法传入分组的索引即可活得提取结果。实例如下:

import re content = "Hello 1234567 World_This is a Regex Demo" result = re.match('^Hello\s(\d+)\sWorld',content) print(result) print(result.group()) print(result.span())

 运行结果如下:

re.Match object; span=(0, 19), match='Hello 1234567 World'> Hello 1234567 World 1234567 (0, 19)

可以看到我们成功得到了1234567。这里用的是group(1),它与group()有所不同,后者会输出完整的匹配结果,前者会输出被()被包围的匹配结果。假如正则表达式后面还有()包围的内容,那么可以依次用group(2),group(3)等获取

通用匹配

刚才我们写的正则表达式其实比较复杂,只要出现空白字符,就需要写\s匹配,出现数字就需要写\d匹配,这样的工作量非常大。其实完全没必要这么做,因为还有一个万能匹配可以用,就是.*。其中.可以匹配任意字符(除换行符),*代表匹配前面的字符无数次,所以它们组合在一起就可以匹配任意字符。有了它,我们就不要按个字符进行匹配了。

接着上面的例子,我们利用.*改写一下正则表达式。

import re content ="Hello 123 4567 World_This is a Regex Demo" result =re.match("^Hello.*Demo$",content) print(result) print(result.group()) print(result.span())

这里我们直接省略中间部分,全部用.*来代替,并在最后加一个结尾字符串。运行结果如下

Hello 123 4567 World_This is a Regex Demo (0, 41)

可以看到,group方式输出了匹配的全部字符串,也就是说我们写的正则表达式匹配到了目标字符的全部内容;span方法输出(0,41) ,这是整个字符串的长度。

因此,使用.*能够简化正则表达式的书写。

贪婪和非贪婪

使用通用匹配.*匹配到的内容有时候并不是我们想要的结果。看下面的例子。

import re content ="Hello 1234567 World_This is a Regex Demo" result =re.match('^He.*(\d+).*Demo$',content) print(result) print(result.group(1))

 这里我们依然想获取目标字符串中间的数字,所以正则表达式中间写的依然是(\d+)。而数字两侧由于内容比较杂乱,所有想省略来写,于是都写成.*。最后,组成'^He.*(\d+).*Demo$',看样子没有什么问题。可我们看下运行结果:

7

奇怪的事情发生了,只得到了7这个数字,这是怎么回事。

这里涉及贪婪匹配和非贪婪匹配的问题。在非贪婪匹配下,.*会匹配尽可能多的字符。正则表达式中.*后面是\d+,也就是至少一个数字,而且没有指定具体几个数字,因此,.*会匹配尽可能多的字符,这里就把123456都匹配了,只给\d+留下了一个可满足条件的数字7,因此最后得到的数字就只有数字7.

但这跟明显会给我们带来很大的不便。有时候,匹配结果会莫名奇妙的少一部分内容,其实,这里只需要使用非贪婪匹配就好了。非贪婪匹配的写法是.*?,比通用匹配多了一个?,那么它可以起到怎样的效果呢?我们再实例看一下:

import re content ="Hello 1234567 World_This is a Regex Demo" result =re.match('^He.*?(\d+).*Demo$',content) print(result) print(result.group(1))

这里只是将第一个“.*”改成了“.*?”,贪婪匹配就变成了非贪婪匹配。结果如下

1234567

此时就可以成功获取到1234567了。原因可想而知,贪婪匹配时匹配尽可能多的字符,非贪婪匹配就算是匹配尽可能少的字符,于是这里.*?就不再进行匹配了,而是交给\d+去匹配。最后.*?匹配了尽可能少的字符,\d+的结果就是1234567

所以说,在做匹配的时候,字符串中间尽量使用非贪婪匹配,也就是用.*?代替.*以避免匹配结果缺失的情况。例如

import re content = "https://mp.csdn.net/mp_blog/creation/editor/" result1 = re.match("https.*?creation/(.*?)",content) result2 = re.match("https.*?creation/(.*)",content) print('result1',result1.group(1)) print('result2',result2.group(1))

输出结果如下

result1 result2 editor/

可以观察到,.*?没有匹配到任何结果,而.*则尽可能多匹配内容,成功得到了匹配结果。

修饰符

在正则表达式中,可以用一些可选标志修饰符来控制匹配的模式,修饰符被指定为一个可选的标志。我们可以用实例来看一下:

import re content ='''Hello 1234567 World_This is a Regex Demo ''' result = re.match('^He.*?(\d+).*?Demo$',content) print(result.group(1))

和上面例子相仿,我们在字符串中加入了换行符,正则表达式还是一样的,用来匹配其中的数字,看一下运行结果

  File "d:\跟着崔庆才学爬虫\正则表达式\5_修饰符.py", line 6, in     print(result.group(1))           ^^^^^^^^^^^^ AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'group'

发现运行直接报错,也就是说正则表达式没有匹配到这个字符串,返回结果为None,而我们又调用了group方法,导致了 AttributeError。

那么,为什么要加一个换行符,就匹配不到了呢?这是因为匹配的内容是出换行符之外的任意字符,当遇到 换行符时,.*?就不能匹配了,所以导致匹配失败。这里只需要加一个修饰符re.S,即可修正这个错误:

result = re.match('^He.*?(\d+).*?Demo$',content,re.S)

 这个修饰符的作用是使匹配内容包括换换行符在内的所有字符,此时它的运行结果如下:

1234567

 这里的re.S在网页匹配中经常用到,因为HTML节点经常会换行,加上它,就可以匹配节点与节点之间的换行了。

另外还有一些修饰符,在必要的情况下也可以使用

re.I : 使匹配对大小写不敏感

re.L : 实现本地化识别(locale-aware)匹配

re.M :多行匹配,影响^和$

re.S : 使匹配内容包括换行符在内的所有字符

re.U : 根据Unicode字符集解析字符。这个标志会影响\w,\W,\b和\B

re.X : 该标志能够给予你更灵活的格式,以便于正则表达式书写更易于理解。        

 在网页匹配中,较为常用的又re.S和re.L

转义匹配

我们知道正则表达式定义了许多匹配模式,如.用于匹配除换行符以外的任意字符。但是如果目标字符串里面就包含.这个字符,那么该怎么办呢?

这里就需要用到转义匹配了,实例如下:

import re content = "(百度)www.baidu.com" result = re.match('\(百度\)www\.baidu\.com',content) print(result)

当在目标字符串中遇到用作正则表达式匹配模式的特殊字符时,在此字符面前加反斜\转义一下即可。例如\.就可以用来进行匹配.,运行结果如下

 

 search

前文提到过,match方法是从字符串的开头开始匹配的,意味着一旦开头不匹配,整个匹配就失败了,我们看下面的例子:

import re content = "Extra stings Hello 1234567 World_This is a Regex Demo Extra stings" result = re.search('Hello.*?(\d+).*?Demo',content) print(result)

这里字符串以Extra开头,正则表达式却以Hello开头,其实整个正则表达式是字符串的一部分,但是这样匹配是失败的。运行结果如下:

None

因为match方法在使用某个需要考虑目标字符串开头的内容,因此在做匹配时并不方便,它更适合检测某个字符串是否符合某个正则表达式的规则。

这里就有另外一个方法search,它在匹配时会扫描整个字符串,然后返回第一个匹配成功的结果,也就是说,正则表达式可以是字符串的一部分,在匹配时,search方法会依次以每个字符作为开头扫描字符串,知道找到第一个符合规则的字符串,然后返回匹配内容;如果扫描完还没有找到符合规则的字符串,则返回None。

我们把上面代码中的match方法修改成search,再来看下结果,

 这是我们就得到了匹配结果。因此为了匹配方便,尽量使用search方法,下面再用几个实例看看search方法的用法。

首先,以一段HTML文本为例,接下来写几个正则表达式实例实现相应信息的提取:

html="""

,右边界是。然后目标内容依旧是用(.*?)来匹配,所以最后的正则表达式就变成了:

(.*?)

调用search方法,他会搜索整个HTML文本,找到符合上述正则表达式的第一个内容并返回,另外,文本中有换行,所以在search方法中的第三个参数需要传入修饰符re.S。实例如下

import re html="""


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