正则表达式

正则表达式（Regular Expression），简称正则，是一种可以用来匹配字符串的工具。在计算机科学中，我们通常用正则表达式来进行文本处理、文本搜索以及数据提取和清洗等相关任务。

正则表达式符号是一种特殊的语法，用于表示字符串中某些字符的匹配模式。不同的编程语言和工具都支持正则表达式，通常会提供相应的工具和 API 来支持正则表达式操作。

正则表达式模式

正则表达式模式使用一组符号来描述匹配的字符串规则，可以包括具体的字符、字符集、重复匹配、位置限制等元素。以下是一些基本的正则表达式模式：

字符：字母、数字、标点符号等；
字符集：用方括号表示，匹配方括号中任意一个字符，如 [abc] 匹配 a、b 或 c；
元字符：用于表示特殊的字符和匹配规则，如 . 表示任意字符、^ 表示行的开头、$ 表示行的结尾、\d 表示数字等；
重复匹配：用来表示重复匹配一个字符或一个子表达式，如 * 表示零个或多个、+ 表示一个或多个、? 表示零个或一个、{m,n} 表示至少 m 个、至多 n 个字符；
分组和引用：用圆括号来标识一个子表达式，可以用 \1、\2 等来引用前面出现过的分组；

正则表达式实例

以下是一些常见的正则表达式示例，用于匹配常见的数据格式和内容：

匹配邮件地址

可以使用以下正则表达式来匹配邮件地址：

^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}$

这个正则表达式可以匹配大多数有效的邮件地址。以下是一些示例：

import re

pattern = r"^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}$"

print(re.match(pattern, "user@example.com"))
print(re.match(pattern, "user.name@example.com"))
print(re.match(pattern, "user+foo@example.com"))
print(re.match(pattern, "user@localhost"))

上述示例使用 Python 的 re 模块来进行邮件地址的匹配。

匹配 URL 地址

可以使用以下正则表达式来匹配 URL 地址：

^(http|https)://[a-z0-9]+([\-\.]{1}[a-z0-9]+)*\.[a-z]{2,5}(:[0-9]{1,5})?(\/.*)?$

这个正则表达式可以匹配大多数有效的 URL 地址。以下是一些示例：

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

class Main {
  public static void main(String[] args) {
    String input = "https://www.google.com/search?q=java";

    Pattern pattern = Pattern.compile("^(http|https)://[a-z0-9]+([\\-\\.]{1}[a-z0-9]+)*\\.[a-z]{2,5}(:[0-9]{1,5})?(\\/.*?)?$");

    Matcher matcher = pattern.matcher(input);

    System.out.println(matcher.find());
  }
}

上述示例使用 Java 的 Pattern 和 Matcher 类来进行 URL 地址的匹配。

匹配 IP 地址

可以使用以下正则表达式来匹配 IP 地址：

^(\d{1,3}\.){3}\d{1,3}$

这个正则表达式可以匹配 IPv4地址的形式，例如 192.168.1.1。以下是一些示例：

ip_address = "192.168.1.1"

if ip_address =~ /^(\d{1,3}\.){3}\d{1,3}$/
  puts "Valid IP address"
else
  puts "Invalid IP address"
end

上述示例使用 Ruby 的 =~ 运算符来进行 IP 地址的匹配。

匹配日期格式

可以使用以下正则表达式来匹配日期格式：

^\d{4}-\d{2}-\d{2}$

这个正则表达式可以匹配 YYYY-MM-DD 的日期格式。以下是一些示例：

const pattern = /^\d{4}-\d{2}-\d{2}$/;

console.log(pattern.test("2021-05-06"));
console.log(pattern.test("1998-03-24"));
console.log(pattern.test("2022-13-45"));

上述示例使用 JavaScript 的正则表达式测试函数 test 来进行日期格式的匹配。