第一篇爬虫之基础正则表达式re模块
根据前几篇文章实例的实战，我们这次先来介绍下爬虫一共就四个主要步骤：
* 1. 明确目标 (要知道你准备在哪个范围或者网站去搜索)
* 2. 爬 (将所有的网站的内容全部爬下来)
* 3. 取 (去掉对我们没用处的数据)
* 4. 处理数据（按照我们想要的方式存储和使用）
1. 查看文章标题正则表达式是本篇的重点
正则表达式，又称规则表达式，通常被用来检索、替换那些符合某个模式(规则)的文本。
正则表达式是对字符串操作的一种逻辑公式，就是用事先定义好的一些特定字符、及这些特定字符的组合，组成一个“规则字符串”，这个“规则字符串”用来表达对字符串的一种过滤逻辑。
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正则匹配基本流程
re1.png
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正则表达式匹配规则
re2.png
2. Python 的 re 模块match方法
- 使用 compile() 函数将正则表达式的字符串形式编译为一个 Pattern 对象
import re
# 将正则表达式编译成 Pattern 对象
pattern = re.compile(r'\d+')
- 通过 Pattern 对象提供的一系列方法对文本进行匹配查找，获得匹配结果
Pattern 对象的一些常用方法主要有：
match 方法：从起始位置开始查找，一次匹配
search 方法：从任何位置开始查找，一次匹配
findall 方法：全部匹配，返回列表
finditer 方法：全部匹配，返回迭代器
split 方法：分割字符串，返回列表
sub 方法：替换
- 最后使用 Match 对象提供的属性和方法获得信息，根据需要进行其他的操作
>>> import re
>>> pattern = re.compile(r'\d+') # 用于匹配至少一个数字
>>> m = pattern.match('one12twothree34four') # 查找头部，没有匹配
>>> print m
None
>>> m = pattern.match('one12twothree34four', 2, 10) # 从'e'的位置开始匹配，没有匹配
>>> print m
None
>>> m = pattern.match('one12twothree34four', 3, 10) # 从'1'的位置开始匹配，正好匹配
>>> print m # 返回一个 Match 对象
<_sre.SRE_Match object at 0x10a42aac0>
>>> m.group(0) # 可省略 0
'12'
>>> m.start(0) # 可省略 0
3
>>> m.end(0) # 可省略 0
5
>>> m.span(0) # 可省略 0
(3, 5)
*在上面，当匹配成功时返回一个 Match 对象 ，group([group1, …]) 方法用于获得一个或多个分组匹配的字符串，当要获得整个匹配的子串时，可直接使用 group() 或 group(0)；
-
start([group]) 方法用于获取分组匹配的子串在整个字符串中的起始位置（子串第一个字符的索引），参数默认值为 0；
-
end([group]) 方法用于获取分组匹配的子串在整个字符串中的结束位置（子串最后一个字符的索引+1），参数默认值为 0；
span([group]) 方法返回 (start(group), end(group))。
>>> import re
>>> pattern = re.compile(r'([a-z]+) ([a-z]+)', re.I) # re.I 表示忽略大小写
>>> m = pattern.match('Hello World Wide Web')
>>> print m # 匹配成功，返回一个 Match 对象
<_sre.SRE_Match object at 0x10bea83e8>
>>> m.group(0) # 返回匹配成功的整个子串
'Hello World'
>>> m.span(0) # 返回匹配成功的整个子串的索引
(0, 11)
>>> m.group(1) # 返回第一个分组匹配成功的子串
'Hello'
>>> m.span(1) # 返回第一个分组匹配成功的子串的索引
(0, 5)
>>> m.group(2) # 返回第二个分组匹配成功的子串
'World'
>>> m.span(2) # 返回第二个分组匹配成功的子串
(6, 11)
>>> m.groups() # 等价于 (m.group(1), m.group(2), ...)
('Hello', 'World')
>>> m.group(3) # 不存在第三个分组
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: no such group
3. Python 的re 模块search 方法
- search 方法用于查找字符串的任何位置，它也是一次匹配，只要找到了一个匹配的结果就返回，而不是查找所有匹配的结果，它的一般使用形式如下：
search(string[, pos[, endpos]])
-
其中，string 是待匹配的字符串，pos 和 endpos 是可选参数，指定字符串的起始和终点位置，默认值分别是 0 和 len (字符串长度)。
-
当匹配成功时，返回一个 Match 对象，如果没有匹配上，则返回 None。
>>> import re
>>> pattern = re.compile('\d+')
>>> m = pattern.search('one12twothree34four') # 这里如果使用 match 方法则不匹配
>>> m
<_sre.SRE_Match object at 0x10cc03ac0>
>>> m.group()
'12'
>>> m = pattern.search('one12twothree34four', 10, 30) # 指定字符串区间
>>> m
<_sre.SRE_Match object at 0x10cc03b28>
>>> m.group()
'34'
>>> m.span()
(13, 15)
# -*- coding: utf-8 -*-
import re
# 将正则表达式编译成 Pattern 对象
pattern = re.compile(r'\d+')
# 使用 search() 查找匹配的子串，不存在匹配的子串时将返回 None
# 这里使用 match() 无法成功匹配
m = pattern.search('hello 123456 789')
if m:
# 使用 Match 获得分组信息
print 'matching string:',m.group()
# 起始位置和结束位置
print 'position:',m.span()
执行结果：
matching string: 123456
position: (6, 12)
4. Python 的 re 模块findall方法
- 上面的 match 和 search 方法都是一次匹配，只要找到了一个匹配的结果就返回。然而，在大多数时候，我们需要搜索整个字符串，获得所有匹配的结果。
findall 方法的使用形式如下：
findall(string[, pos[, endpos]])
-
其中，string 是待匹配的字符串，pos 和 endpos 是可选参数，指定字符串的起始和终点位置，默认值分别是 0 和 len (字符串长度)。
-
findall 以列表形式返回全部能匹配的子串，如果没有匹配，则返回一个空列表。
import re
pattern = re.compile(r'\d+') # 查找数字
result1 = pattern.findall('hello 123456 789')
result2 = pattern.findall('one1two2three3four4', 0, 10)
print result1
print result2
执行结果：
['123456', '789']
['1', '2']
import re
#re模块提供一个方法叫compile模块，提供我们输入一个匹配的规则
#然后返回一个pattern实例，我们根据这个规则去匹配字符串
pattern = re.compile(r'\d+\.\d*')
#通过partten.findall()方法就能够全部匹配到我们得到的字符串
result = pattern.findall("123.141593, 'bigcat', 232312, 3.15")
#findall 以 列表形式 返回全部能匹配的子串给result
for item in result:
print item
运行结果：
123.141593
3.15
5. Python 的 re 模块finditer 方法
- finditer 方法的行为跟 findall 的行为类似，也是搜索整个字符串，获得所有匹配的结果。但它返回一个顺序访问每一个匹配结果（Match 对象）的迭代器。
pattern = re.compile(r'\d+')
result_iter1 = pattern.finditer('hello 123456 789')
result_iter2 = pattern.finditer('one1two2three3four4', 0, 10)
print type(result_iter1)
print type(result_iter2)
print 'result1...'
for m1 in result_iter1: # m1 是 Match 对象
print 'matching string: {}, position: {}'.format(m1.group(), m1.span())
print 'result2...'
for m2 in result_iter2:
print 'matching string: {}, position: {}'.format(m2.group(), m2.span())
执行结果：
<type 'callable-iterator'>
<type 'callable-iterator'>
result1...
matching string: 123456, position: (6, 12)
matching string: 789, position: (13, 16)
result2...
matching string: 1, position: (3, 4)
matching string: 2, position: (7, 8)
6. Python 的 re 模块split 方法
- split 方法按照能够匹配的子串将字符串分割后返回列表，它的使用形式如下：
split(string[, maxsplit])
- 其中，maxsplit 用于指定最大分割次数，不指定将全部分割。
import re
p = re.compile(r'[\s\,\;]+')
print p.split('a,b;; c d')
执行结果：
['a', 'b', 'c', 'd']
7. Python 的 re 模块sub 方法
- sub 方法用于替换。它的使用形式如下：
sub(repl, string[, count])
-
其中，repl 可以是字符串也可以是一个函数：
-
如果 repl 是字符串，则会使用 repl 去替换字符串每一个匹配的子串，并返回替换后的字符串，另外，repl 还可以使用 id 的形式来引用分组，但不能使用编号 0；
-
如果 repl 是函数，这个方法应当只接受一个参数（Match 对象），并返回一个字符串用于替换（返回的字符串中不能再引用分组）。
-
count 用于指定最多替换次数，不指定时全部替换。
import re
p = re.compile(r'(\w+) (\w+)') # \w = [A-Za-z0-9]
s = 'hello 123, hello 456'
print p.sub(r'hello world', s) # 使用 'hello world' 替换 'hello 123' 和 'hello 456'
print p.sub(r'\2 \1', s) # 引用分组
def func(m):
return 'hi' + ' ' + m.group(2)
print p.sub(func, s)
print p.sub(func, s, 1) # 最多替换一次
执行结果：
hello world, hello world
123 hello, 456 hello
hi 123, hi 456
hi 123, hello 456
8. 注意：贪婪模式与非贪婪模式
- 贪婪模式：在整个表达式匹配成功的前提下，尽可能多的匹配 ( * )；
- 非贪婪模式：在整个表达式匹配成功的前提下，尽可能少的匹配 ( ? )；
- Python里数量词默认是贪婪的。
实例1：
源字符串：abbbc
- 使用贪婪的数量词的正则表达式 ab* ，匹配结果： abbb。
决定了尽可能多匹配 b，所以a后面所有的 b 都出现了。
- 使用非贪婪的数量词的正则表达式ab*?，匹配结果： a。
即使前面有 *，但是 ? 决定了尽可能少匹配 b，所以没有 b。
实例2：
源字符串：aa<div>test1</div>bb<div>test2</div>cc
-
使用贪婪的数量词的正则表达式：<div>.*</div>
匹配结果：<div>test1</div>bb<div>test2</div>这里采用的是贪婪模式。在匹配到第一个“</div>”时已经可以使整个表达式匹配成功，但是由于采用的是贪婪模式，所以仍然要向右尝试匹配，查看是否还有更长的可以成功匹配的子串。匹配到第二个“</div>”后，向右再没有可以成功匹配的子串，匹配结束，匹配结果为“<div>test1</div>bb<div>test2</div>”
-
使用非贪婪的数量词的正则表达式：<div>.*?</div>
匹配结果：<div>test1</div>正则表达式二采用的是非贪婪模式，在匹配到第一个“</div>”时使整个表达式匹配成功，由于采用的是非贪婪模式，所以结束匹配，不再向右尝试，匹配结果为“<div>test1</div>”。
