上一节中用[1-9]\d{14}(\d{2}[\dx])?
匹配身份证号,思路是把18位号码中多出的3位“合并”到匹配15位号码的表达式中。这里也可以分情况处理:
情况 | 表达式 |
---|---|
15位身份证 | [1-9]\d{14} |
18位身份证 | [1-9]\d{16}[\dx] |
这两种情况只要有一个能匹配,就是合法的身份证号。需要用到括号的另一个功能:多选结构(alternative)。
多选结构的形式是(...|...)
,在括号内部用竖线|
分隔开多个子表达式,这些子表达式也叫做多选分支(option);在一个多选结构内,多选分支的数量没有限制。在匹配时,整个多选结构就视为一个元素,只要其中某个子表达式能够匹配,整个多选结构就匹配成功;如果所有子表达式都不能匹配,则整个多选结构就匹配失败。多个子表达式之间是或的关系。
例3-9 用多选结构匹配身份证
idCardRegex = re.compile(r'^([1-9]\d{14}|[1-9]\d{16}[\dx])$')
print(idCardRegex.search('14112219900111022x'))
print(idCardRegex.search('123451234512345'))
多选结构在实际中经常遇到,比如匹配IP地址:IP地址(暂不考虑ipv6)分为四段,每段都是八位二进制数,换算成常见的是禁止,取值在0~255之间,之间以点号分割。
匹配一段数值在0~255之间的文本,思路如下:
情况 | 表达式 |
---|---|
如果是一位数,那么,对数字没有限制 | [0-9] |
如果是二位数,那么,对数字没有限制 | [0-9]{2} |
如果是三位数,有三种情况 | 1[0-9][0-9] |
2[0-4][0-9] |
|
25[0-5] |
如果文本符合其中任何一条规则,就可以判断“文本表示的数字在0~255之间”。正则表达式可以写为:^([0-9]|[0-9]{2}|1[0-9][0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])$
。
匹配时间的正则:
时间 | 表达式 | ||
---|---|---|---|
月 | `(0?[1-9] | 1[012])` | |
日 | `(0?[1-9] | [12]\d | 3[01])` |
小时 | `(0?\d | [01]\d | 2[0-4])` |
分钟 | `(0?\d | [1-5]\d | 60)` |
匹配手机号码:大陆手机号是11位,前三位是号段,到目前为止号段有130~139、150~153、155~156、180、182、185~189,后面8位无限制,再加上开头可能出现的0或+86,正则表达式可以写为:(0|+86)(13[0-9]|15[0-356]|18[025-9])\d{8}
。
多选结构还可以处理更复杂的问题,比如上一章的tag匹配问题,当时使用的表达式为<[^>]+>
,但如果遇到tag内部出现>
,比如<input name='xxx' value='>'>
。这类问题字符组解决不了,需要用到多选结构。
仔细分析tag中的>
之可能作为属性(attribute)出现在单引号字符串和双引号字符串中。根据html规范,引号字符串中不能出现嵌套转义的引号,所以单引号字符串可以用'[^']*'
来匹配,双引号字符串可以用"[^"]*"
来匹配,相应的,tag中的其他内容可以由[^'"]
来匹配。所以最终版tag表达式为<('[^']*'|"[^"]*"|[^'"])+>
。
注意其中的量词,因为单引号字符串和双引号字符串都可以是空字符串,比如alt=''或alt="",所以匹配其中文本的内容使用*
;而[^'"]
则没有使用量词,因为它存在于多选结构中,做选结构外部有+
限制,保证它不只匹配一个字符。
关于多选结构,最后还要补充三点:
-
多选结构一般表示法为
(option1|option2)
,但是如果没有出现括号()
,只出现竖线|
,仍然是多选结构。re.search(r"ab|cd", 'ab') # True re.search(r"ab|cd", 'cd') # True
因为在多选结构中,竖线用来分隔多选分支,而括号用来贵定整个多选结构的范围,如果没有出现括号,则将整个表达式视为一个多选结构。所以
ab|cd
等价于(ab|cd)
。因为竖线
|
的优先级很低,所以^ab|cd$
其实是(^ab|cd$)
,而不是^(ab|cd)$
,它的真正意思是“ab开头或cd结尾的字符串”,而不是“只包含ab或cd的字符串”。print(re.search(r'^ab|cd$', 'abxxx')) # True print(re.search(r'^ab|cd$', 'xxxcd')) # True print(re.search(r'^(ab|cd)$', 'abc')) # False print(re.search(r'^(ab|cd)$', 'bcd')) # False
-
多选分支并不等于字符组。多选分支看起来类似字符组,比如
[abc]
能匹配的字符串和(a|b|c)
一样。理论上说,可以用多选结构来代替字符组,但这种做法并不推荐。理由在于:首先[abc]
比(a|b|c)
要简洁需要,在多选结构中的每个分支都必须列出来,不能使用类似字符组中的-
范围表示法;其次,大多数情况下,[abc]
比(a|b|c)
的效率高很多。所以,能用字符组解决的问题,最好不用等价的多选结构。反过来,多选结构也不能由字符组代替。因为字符组的每个“分支”长度相同,且必须是单个字符;而多选结构的每个“分支”没有长度限制,甚至可以是复杂的表达式,字符组完全无能为力。
多选分支和字符组的另一点重要区别:排除型字符组可以表示“无法由某几个字符匹配的字符”,多选结构却没有对应的结构表示“无法由某几个表达式匹配的字符串”。这个需求的实现方法会在后面的章节中讲到。
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多选结构的分支排列是有讲究的。比如这个表达式
(jeff|jeffery)
,用它匹配jeffery,结果到底是jeff还是jeffery呢?在大多数语言中,多选结构都会优先选择最左侧的分支。print(re.search(r'(jeff|jeffrey)', 'jeffrey')) # jeff print(re.search(r'(jeffrey|jeff)', 'jeffrey')) # jeffrey
在实际开发中可能会遇到这种情况:统计一段文本中“湖南”和“湖南省”分别出现的次数。如果直接查找“湖南”,可能会将“湖南省”中的“湖南”也找出来,如果使用多选结构
(湖南省|湖南)
,就可以一次性找出所有的“河南”和“河南省”,再按照字符串长度分别计数,就可以得到两者出现的次数了。在平时使用中,如果出现多选结构,应当尽量避免多选分支中出现重复匹配,因为这样会大大增加回溯的计算量。也就是说,要避免这样的情况:针对多选结构
(option1|option2)
,某段文本既可以由option1匹配,也可以由option2匹配。如果出现了这样的多选结构,效率可能会收到极大影响。