正则表达式的功法大全,做NLP再也不怕搞不定字符串了

选自Medium

作者:Jonny Fox

机器之心编译

参与:思源

在自然语言处理中,很多时候我们都需要从文本或字符串中抽取出想要的信息,并进一步做语义理解或其它处理。在本文中,作者由基础到高级介绍了很多正则表达式,这些表达式或规则在很多编程语言中都是通用的。

正则表达式(regex 或 regexp)对于从文本中抽取信息极其有用,它一般会搜索匹配特定模式的语句,而这种模式及具体的 ASCII 序列或 Unicode 字符。从解析/替代字符串、预处理数据到网页爬取,正则表达式的应用范围非常广。

其中一个比较有意思的地方是,只要我们学会了正则表达式的语句,我们几乎可以将其应用于多有的编程语言,包括 JavaScript、Python、Ruby 和 Java 等。只不过对于各编程语言所支持的最高级特征与语法有细微的区别。

下面我们可以具体讨论一些案例与解释。

基本语句

锚点:^ 和 $

数量符:*、+、?和 {}

或运算符:| 、 []

字符类:\d、\d、\s 和 .

使用「.」运算符需要非常小心,因为常见类或排除型字符类都要更快与精确。\d、\w 和\s 同样有它们各自的排除型字符类,即\D、\W 和\S。例如\D 将执行与\d 完全相反的匹配方法:

为了正确地匹配,我们必须使用转义符反斜杠「\」定义我们需要匹配的符号「^.[$()|*+?{\」,因为我们可能认为这些符号在原文本中有特殊的含义。

注意我们同样能匹配 non-printable 字符,例如 Tab 符「\t」、换行符「\n」和回车符「\r」

Flags

我们已经了解如何构建正则表达式,但仍然遗漏了一个非常基础的概念:flags。

正则表达式通常以/abc/这种形式出现,其中搜索模式由两个反斜杠「/」分离。而在模式的结尾,我们通常可以指定以下 flag 配置或它们的组合:

g(global)在第一次完成匹配后并不会返回结果,它会继续搜索剩下的文本。

m(multi line)允许使用^和$匹配一行的开始和结尾,而不是整个序列。

i(insensitive)令整个表达式不区分大小写(例如/aBc/i 将匹配 AbC)。

中级语句

分组和捕获:()

捕获性圆括号 () 和非捕获性圆括弧 (?:) 对于从字符串或数据中抽取信息非常重要,我们可以使用 Python 等不同的编程语言实现这一功能。从多个分组中捕获的多个匹配项将以经典的数组形式展示:我们可以使用匹配结果的索引访问它们的值。

如果需要为分组添加名称(使用 (?...)),我们就能如字典那样使用匹配结果检索分组的值,其中字典的键为分组的名称。

方括弧表达式:[]

记住在方括弧内,所有特殊字符(包括反斜杠\)都会失去它们应有的意义。

Greedy 和 Lazy 匹配

数量符(* + {})是一种贪心运算符,所以它们会遍历给定的文本,并尽可能匹配。例如, 可以匹配文本「This is a

simple div

test」中的「

simple div

」。为了仅捕获 div 标签,我们需要使用「?」令贪心搜索变得 Lazy 一点:

注意更好的解决方案应该需要避免使用「.」,这有利于实现更严格的正则表达式:

高级语句

边界符:\b 和 \B

\b 如插入符号那样表示一个锚点(它与$和^相同)来匹配位置,其中一边是一个单词符号(如\w),另一边不是单词符号(例如它可能是字符串的起始点或空格符号)。

它同样能表达相反的非单词边界「\B」,它会匹配「\b」不会匹配的位置,如果我们希望找到被单词字符环绕的搜索模式,就可以使用它。

前向匹配和后向匹配:(?=) 和 (?

我们同样能使用否定运算子:

结语

正如上文所示,正则表达式的应用领域非常广,很可能各位读者在开发的过程中已经遇到了它,下面是正则表达式常用的领域:

数据验证,例如检查时间字符串是否符合格式;

数据抓取,以特定顺序抓取包含特定文本或内容的网页;

数据包装,将数据从某种原格式转换为另外一种格式;

字符串解析,例如捕获所拥有 URL 的 GET 参数,或捕获一组圆括弧内的文本;

字符串替代,将字符串中的某个字符替换为其它字符。

本文为机器之心编译,转载请联系本公众号获得授权。

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