re collections.py
文件信息
- 📄 原文件：
03_re_collections.py - 🔤 语言：python
Python 标准库：re 和 collections 模块 本文件介绍正则表达式和高级集合类型。
完整代码
python
import re
from collections import (
Counter, defaultdict, OrderedDict,
namedtuple, deque, ChainMap
)
def main01_re_basics():
"""
============================================================
1. 正则表达式基础
============================================================
"""
print("=" * 60)
print("1. 正则表达式基础")
print("=" * 60)
# 【基本匹配】
print("--- 基本匹配 ---")
text = "Hello, World! Hello, Python!"
# match: 从开头匹配
match = re.match(r"Hello", text)
print(f"match('Hello'): {match.group() if match else None}")
# search: 搜索第一个匹配
search = re.search(r"World", text)
print(f"search('World'): {search.group() if search else None}")
# findall: 找出所有匹配
all_matches = re.findall(r"Hello", text)
print(f"findall('Hello'): {all_matches}")
# finditer: 返回迭代器
print("finditer('Hello'):")
for m in re.finditer(r"Hello", text):
print(f" 位置 {m.start()}-{m.end()}: {m.group()}")
def main02_re_patterns():
"""
============================================================
2. 正则表达式模式
============================================================
"""
print("\n" + "=" * 60)
print("2. 正则表达式模式")
print("=" * 60)
print("""
【常用元字符】
. 匹配任意字符（除换行符）
^ 匹配开头
$ 匹配结尾
* 匹配 0 次或多次
+ 匹配 1 次或多次
? 匹配 0 次或 1 次
{n} 匹配 n 次
{n,m} 匹配 n 到 m 次
[] 字符集
| 或
() 分组
【特殊序列】
\d 数字 [0-9]
\D 非数字
\w 单词字符 [a-zA-Z0-9_]
\W 非单词字符
\s 空白字符
\S 非空白字符
\b 单词边界
""")
# 【示例】
text = "My email is [email protected] and phone is 123-456-7890"
# 匹配邮箱
email = re.search(r'\w+@\w+\.\w+', text)
print(f"邮箱: {email.group() if email else None}")
# 匹配电话
phone = re.search(r'\d{3}-\d{3}-\d{4}', text)
print(f"电话: {phone.group() if phone else None}")
# 【字符集】
print(f"\n--- 字符集 ---")
text = "abc123ABC"
print(f"[a-z]+: {re.findall(r'[a-z]+', text)}")
print(f"[A-Z]+: {re.findall(r'[A-Z]+', text)}")
print(f"[0-9]+: {re.findall(r'[0-9]+', text)}")
print(f"[^a-z]+: {re.findall(r'[^a-z]+', text)}") # 非小写字母
def main03_re_groups():
"""
============================================================
3. 分组和捕获
============================================================
"""
print("\n" + "=" * 60)
print("3. 分组和捕获")
print("=" * 60)
# 【基本分组】
print("--- 基本分组 ---")
text = "John Smith, Jane Doe, Bob Johnson"
# 捕获名字
pattern = r'(\w+)\s(\w+)'
matches = re.findall(pattern, text)
print(f"findall: {matches}")
# 使用 match 对象
match = re.search(pattern, text)
if match:
print(f"group(0): {match.group(0)}") # 整个匹配
print(f"group(1): {match.group(1)}") # 第一组
print(f"group(2): {match.group(2)}") # 第二组
print(f"groups(): {match.groups()}")
# 【命名分组】
print(f"\n--- 命名分组 ---")
pattern = r'(?P<first>\w+)\s(?P<last>\w+)'
match = re.search(pattern, text)
if match:
print(f"first: {match.group('first')}")
print(f"last: {match.group('last')}")
print(f"groupdict(): {match.groupdict()}")
# 【非捕获分组】
print(f"\n--- 非捕获分组 ---")
text = "apple123orange456"
pattern = r'(?:\w+)(\d+)' # (?:...) 不捕获
matches = re.findall(pattern, text)
print(f"非捕获分组: {matches}") # 只有数字
def main04_re_replace():
"""
============================================================
4. 替换和分割
============================================================
"""
print("\n" + "=" * 60)
print("4. 替换和分割")
print("=" * 60)
# 【替换 sub】
print("--- 替换 ---")
text = "Hello World Hello Python"
# 简单替换
result = re.sub(r'Hello', 'Hi', text)
print(f"sub: {result}")
# 限制替换次数
result = re.sub(r'Hello', 'Hi', text, count=1)
print(f"sub(count=1): {result}")
# 使用函数替换
def upper_match(match):
return match.group().upper()
result = re.sub(r'\w+', upper_match, "hello world")
print(f"函数替换: {result}")
# 使用反向引用
text = "John Smith"
result = re.sub(r'(\w+) (\w+)', r'\2, \1', text)
print(f"反向引用: {result}")
# 【分割 split】
print(f"\n--- 分割 ---")
text = "apple,banana;cherry orange"
# 使用多种分隔符
result = re.split(r'[,;\s]+', text)
print(f"split: {result}")
def main05_re_flags():
"""
============================================================
5. 正则表达式标志
============================================================
"""
print("\n" + "=" * 60)
print("5. 正则表达式标志")
print("=" * 60)
# 【re.IGNORECASE】忽略大小写
print("--- 忽略大小写 ---")
text = "Hello HELLO hello"
matches = re.findall(r'hello', text, re.IGNORECASE)
print(f"re.IGNORECASE: {matches}")
# 【re.MULTILINE】多行模式
print(f"\n--- 多行模式 ---")
text = "line1\nline2\nline3"
matches = re.findall(r'^line\d', text, re.MULTILINE)
print(f"re.MULTILINE: {matches}")
# 【re.DOTALL】让 . 匹配换行
print(f"\n--- DOTALL ---")
text = "Hello\nWorld"
match = re.search(r'Hello.World', text, re.DOTALL)
print(f"re.DOTALL: {match.group() if match else None}")
# 【re.VERBOSE】详细模式（可加注释）
print(f"\n--- VERBOSE ---")
pattern = re.compile(r'''
\d{3} # 区号
[-.]? # 可选分隔符
\d{3} # 前缀
[-.]? # 可选分隔符
\d{4} # 号码
''', re.VERBOSE)
print(f"匹配电话: {pattern.search('123-456-7890').group()}")
def main06_collections_counter():
"""
============================================================
6. Counter 计数器
============================================================
"""
print("\n" + "=" * 60)
print("6. Counter 计数器")
print("=" * 60)
# 【创建 Counter】
print("--- 创建 Counter ---")
c1 = Counter(['a', 'b', 'c', 'a', 'b', 'a'])
c2 = Counter("abracadabra")
c3 = Counter({'red': 4, 'blue': 2})
print(f"从列表: {c1}")
print(f"从字符串: {c2}")
print(f"从字典: {c3}")
# 【常用方法】
print(f"\n--- 常用方法 ---")
c = Counter("abracadabra")
print(f"most_common(3): {c.most_common(3)}")
print(f"elements: {list(c.elements())}")
print(f"total: {c.total()}")
# 【Counter 运算】
print(f"\n--- Counter 运算 ---")
c1 = Counter(a=3, b=1)
c2 = Counter(a=1, b=2)
print(f"c1 + c2: {c1 + c2}")
print(f"c1 - c2: {c1 - c2}")
print(f"c1 & c2: {c1 & c2}")
print(f"c1 | c2: {c1 | c2}")
def main07_collections_deque():
"""
============================================================
7. deque 双端队列
============================================================
"""
print("\n" + "=" * 60)
print("7. deque 双端队列")
print("=" * 60)
# 【创建 deque】
print("--- 创建 deque ---")
d = deque([1, 2, 3])
print(f"deque: {d}")
# 【两端操作】
print(f"\n--- 两端操作 ---")
d.append(4) # 右端添加
d.appendleft(0) # 左端添加
print(f"添加后: {d}")
d.pop() # 右端删除
d.popleft() # 左端删除
print(f"删除后: {d}")
# 【旋转】
print(f"\n--- 旋转 ---")
d = deque([1, 2, 3, 4, 5])
d.rotate(2) # 右旋转 2 步
print(f"右旋转 2: {d}")
d.rotate(-2) # 左旋转 2 步
print(f"左旋转 2: {d}")
# 【有界队列】
print(f"\n--- 有界队列 ---")
d = deque(maxlen=3)
for i in range(5):
d.append(i)
print(f"添加 {i}: {list(d)}")
def main08_collections_others():
"""
============================================================
8. 其他集合类型
============================================================
"""
print("\n" + "=" * 60)
print("8. 其他集合类型")
print("=" * 60)
# 【defaultdict】
print("--- defaultdict ---")
dd = defaultdict(list)
dd['fruits'].append('apple')
dd['fruits'].append('banana')
dd['vegetables'].append('carrot')
print(f"defaultdict: {dict(dd)}")
# 【namedtuple】
print(f"\n--- namedtuple ---")
Point = namedtuple('Point', ['x', 'y'])
p = Point(3, 4)
print(f"Point: {p}")
print(f"x={p.x}, y={p.y}")
print(f"_asdict: {p._asdict()}")
# 【OrderedDict】
print(f"\n--- OrderedDict ---")
od = OrderedDict()
od['first'] = 1
od['second'] = 2
od.move_to_end('first')
print(f"move_to_end: {od}")
# 【ChainMap】
print(f"\n--- ChainMap ---")
defaults = {'color': 'red', 'size': 'medium'}
user_settings = {'color': 'blue'}
settings = ChainMap(user_settings, defaults)
print(f"color: {settings['color']}") # blue
print(f"size: {settings['size']}") # medium
if __name__ == "__main__":
main01_re_basics()
main02_re_patterns()
main03_re_groups()
main04_re_replace()
main05_re_flags()
main06_collections_counter()
main07_collections_deque()
main08_collections_others()
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