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摘要：正則表達(dá)式一直是困擾很多程序員的一門技術(shù)，當(dāng)然也包括曾經(jīng)的我。正則表達(dá)式的基本組成元素可以分為字符和元字符。字符很好理解，就是基礎(chǔ)的計算機(jī)字符編碼，通常正則表達(dá)式里面使用的就是數(shù)字英文字母。在正則表達(dá)式里，集合的定義方式是使用中括號和。
正則表達(dá)式一直是困擾很多程序員的一門技術(shù)，當(dāng)然也包括曾經(jīng)的我。大多數(shù)時候我們在開發(fā)過程中要用到某些正則表達(dá)式的時候，都會打開谷歌或百度直接搜索然后拷貝粘貼。當(dāng)下一次再遇到相同問題的時候，同樣的場景又再來一遍。作為一門用途很廣的技術(shù)，我相信深入理解正則表達(dá)式并能融會貫通是值得的。所以，希望這篇文章能幫助大家理清思路，搞懂正則表達(dá)式各種符號之間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識體系，當(dāng)下次再遇到正則表達(dá)式的時候可以不借助搜索引擎，自己解決。
正則表達(dá)式到底是什么
正則表達(dá)式(Regular Expression)其實就是一門工具，目的是為了字符串模式匹配，從而實現(xiàn)搜索和替換功能。它起源于上個20世紀(jì)50年代科學(xué)家在數(shù)學(xué)領(lǐng)域做的一些研究工作，后來才被引入到計算機(jī)領(lǐng)域中。從它的命名我們可以知道，它是一種用來描述規(guī)則的表達(dá)式。而它的底層原理也十分簡單，就是使用狀態(tài)機(jī)的思想進(jìn)行模式匹配。大家可以利用regexper.com這個工具很好地可視化自己寫的正則表達(dá)式:
如/dw+/這個正則生成的狀態(tài)機(jī)圖:
對于具體的算法實現(xiàn)，大家如果感興趣可以閱讀《算法導(dǎo)論》。
從字符出發(fā)
我們學(xué)習(xí)一個系統(tǒng)化的知識，一定要從其基礎(chǔ)構(gòu)成來了解。正則表達(dá)式的基本組成元素可以分為：字符和元字符。字符很好理解，就是基礎(chǔ)的計算機(jī)字符編碼，通常正則表達(dá)式里面使用的就是數(shù)字、英文字母。而元字符，也被稱為特殊字符，是一些用來表示特殊語義的字符。如^表示非,|表示或等。利用這些元字符，才能構(gòu)造出強(qiáng)大的表達(dá)式模式(pattern)。接下來，我們就來從這些基本單位出發(fā)，來學(xué)習(xí)一下如何構(gòu)建正則表達(dá)式。
單個字符
最簡單的正則表達(dá)式可以由簡單的數(shù)字和字母組成，沒有特殊的語義，純粹就是一一對應(yīng)的關(guān)系。如想在"apple"這個單詞里找到‘a(chǎn)"這個字符，就直接用/a/這個正則就可以了。
但是如果想要匹配特殊字符的話，就得請出我們第一個元字符****， 它是轉(zhuǎn)義字符字符，顧名思義，就是讓其后續(xù)的字符失去其本來的含義。舉個例子：
我想匹配*這個符號，由于*這個符號本身是個特殊字符，所以我要利用轉(zhuǎn)義元字符來讓它失去其本來的含義：
/*/
如果本來這個字符不是特殊字符，使用轉(zhuǎn)義符號就會讓它擁有特殊的含義。我們常常需要匹配一些特殊字符，比如空格，制表符，回車，換行等, 而這些就需要我們使用轉(zhuǎn)義字符來匹配。為了便于記憶，我整理了下面這個表格，并附上記憶方式：
| 特殊字符 | 正則表達(dá)式 | 記憶方式 |
|---|---|---|
| 換行符 | new line | |
| 換頁符 | f | form feed |
| 回車符 | return | |
| 空白符 | s | space |
| 制表符 | tab | |
| 垂直制表符 | v | vertical tab |
| 回退符 | [] | backspace,之所以使用[]符號是避免和重復(fù) |
多個字符
單個字符的映射關(guān)系是一對一的，即正則表達(dá)式的被用來篩選匹配的字符只有一個。而這顯然是不夠的，只要引入集合區(qū)間和通配符的方式就可以實現(xiàn)一對多的匹配了。
在正則表達(dá)式里，集合的定義方式是使用中括號[和]。如/[123]/這個正則就能同時匹配1,2,3三個字符。那如果我想匹配所有的數(shù)字怎么辦呢？從0寫到9顯然太過低效，所以元字符-就可以用來表示區(qū)間范圍，利用/[0-9]/就能匹配所有的數(shù)字, /[a-z]/則可以匹配所有的英文小寫字母。
即便有了集合和區(qū)間的定義方式，如果要同時匹配多個字符也還是要一一列舉，這是低效的。所以在正則表達(dá)式里衍生了一批用來同時匹配多個字符的簡便正則表達(dá)式:
| 匹配區(qū)間 | 正則表達(dá)式 | 記憶方式 |
|---|---|---|
| 除了換行符之外的任何字符 | . | 句號,除了句子結(jié)束符 |
| 單個數(shù)字, [0-9] | d | digit |
| 除了[0-9] | D | not digit |
| 包括下劃線在內(nèi)的單個字符，[A-Za-z0-9_] | w | word |
| 非單字字符 | W | not word |
| 匹配空白字符,包括空格、制表符、換頁符和換行符 | s | space |
| 匹配非空白字符 | S | not space |
循環(huán)與重復(fù)
一對一和一對多的字符匹配都講完了。接下來，就該介紹如何同時匹配多個字符。要實現(xiàn)多個字符的匹配我們只要多次循環(huán)，重復(fù)使用我們的之前的正則規(guī)則就可以了。那么根據(jù)循環(huán)次數(shù)的多與少，我們可以分為0次，1次，多次，特定次。
0 | 1
元字符"); 最后，歡迎大家關(guān)注我的公眾號，一起學(xué)習(xí)交流。
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