در این مطلب، RegEx در پایتون ضمن بیان مفهوم آن، به طور کامل و همراه با مثال‌های متعدد مورد بررسی قرار گرفته است.

RegEx در پایتون

در مطلب RegEx در پایتون «عبارات با قاعده» (RegEx) و روش استفاده از ماژول re در «زبان برنامه‌نویسی پایتون» (Python Programming Language) برای کار با RegEx، همراه با چندین مثال آموزش داده می‌شود. یک عبارت با قاعده (Regular Expression | RegEx) یک توالی از کاراکترها است که الگوی جستجو را مشخص می‌کند. مثال زیر در این راستا قابل توجه است.

کد بالا، الگوی RegEx را تعریف می‌کند. الگو در واقع «هر رشته پنج کلمه‌ای که با a آغاز و با s پایان یابد» است. یک الگوی تعریف شده با استفاده از RegEx را می‌توان برای تطبیق رشته استفاده کرد.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

پایتون دارای یک ماژول با نام re برای کار با RegEx است. در ادامه، مثالی برای این مورد آورده شده است.

در اینجا از تابع ()re.match برای جستجوی pattern درون test_string استفاده می‌شود. این متد، یک شی مطابق را در صورت موفقیت جستجو، باز می‌گرداند. در غیر این صورت، None را باز می‌گرداند. چندین تابع دیگر نیز وجود دارند که در ماژول re برای کار با RegEx تعریف شده‌اند. پیش از بررسی ماژول ، مبحث عبارات با قاعده مورد بررسی قرار می‌گیرد.

تعریف الگو با استفاده از RegEx

برای تعریف عبارت با قاعده، متاکاراکترها (metacharacters) مورد استفاده قرار می‌گیرند. در مثال بالا، ^ و $ متاکاراکترها هستند. در ادامه مطلب RegEx در پایتون متاکاراکترها معرفی شده‌اند.

متاکاراکترها

متاکاراکترها، در واقع کاراکترهایی هستند که به شیوه خاصی با استفاده از موتور RegEx تفسیر می‌شوند. در ادامه، لیستی از متاکاراکترها آورده شده است.

[] . ^ $ * + ? {} () \ |

[] – آکولاد

آکولاد، مجموعه کاراکترهایی را تعیین می‌کند که فرد قصد تطبیق آن‌ها را دارد.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

در اینجا، در صورتی [abc] تطبیق پیدا می‌کند که رشته‌ای که کاربر تایپ می‌کند حاوی هر یک از کاراکتر b ،a و یا c باشد. همچنین، می‌توان طیفی از کاراکترها را با استفاده از – درون آکولاد تعیین کرد.

  • [a-e] مشابه [abcde] است.
  • [1-4] مشابه [1234] است.
  • [0-39] مشابه [01239] است.

می‌توان یک مجموعه کاراکتر را با استفاده از علامت ^ در آغاز آکولاد، متمم (معکوس) کرد.

  • [abc^]: به معنای هر کاراکتری است به جز b ،a و c.
  • [0-9^]: به معنای هر کاراکتر غیر عددی است.

. دوره زمانی

یک دوره زمانی هر کاراکتر جدایی را تطبیق می‌دهد (به جز خط جدید ‘n\’).

RegEx در پایتون — به زبان ساده

^ – کلاه

علامت ^ برای بررسی اینکه آیا یک رشته با کاراکتر خاصی شروع می‌شود یا نه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

$ دلار

علامت دلار $ برای بررسی اینکه آیا یک رشته با کاراکتر خاصی پایان می‌یابد یا نه، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

* ستاره

علامت ستاره * صفر یا بیشتر، تعداد وقوع رشته‌ای که به آن داده شده را محاسبه می‌کند.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

+ جمع

علامت جمع + یک یا تعداد بیشتر وقوع الگوی داده شده به آن را محاسبه می‌کند.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

? علامت سوال

علامت سوال ؟ صفر یا تعداد بیشتری وقوع الگوی داده شده به آن را محاسبه می‌کند.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

{} براکت

کد مقابل مفروض است: {n,m}. این کد یعنی حداقل n و حداکثر m تکرار از الگو به آن سپرده شده است.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

در ادامه، مثال دیگری ارائه شده است. RegEx برای {2, 4}[۹-۰] حداقل با ۲ رقم تطبیق پیدا می‌کند، ولی با بیش از ۴ رقم تطبیق پیدا نمی‌کند.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

| خط عمودی

خط عمودی | برای تناوب (یا عملگر or) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

در اینجا، a|b با هر رشته‌ای که حاوی a یا b است، تطبیق پیدا می‌کند.

() گروه

جفت پرانتز () برای گروه کردن زیر الگوها مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال، a|b|c)xz)، با هر رشته‌ای که با a یا b یا c که در دنباله آن xy آمده باشد، مطابقت پیدا می‌کند.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

\ بک‌اسلش

بک‌اسلش، برای پرش از کاراکترهای مختلف شامل همه متاکاراکترها مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال، a$\ در صورتی تطبیق پیدا می‌کند که $ با a دنبال شود. در اینجا، $ توسط موتور RegEx به شیوه خاصی تفسیر نمی‌شود. اگر کاربر اطمینان ندارد که یک کاراکتر دارای معنای خاصی است، می‌تواند \ را پیش از آن قرار دهد. این کار موجب می‌شود تا کاربر اطمینان حاصل کند که کاراکتر به شیوه خاصی تفسیر نمی‌شود. توالی‌های خاص، نوشتن الگوهای متداول استفاده شده را آسان‌تر می‌کنند. در ادامه، فهرستی از توالی‌های خاص آورده شده است.

A\ در صورتی تطبیق پیدا می‌کند که یک کاراکتر تعیین شده در آغاز رشته وجود داشته باشد.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

b\ در صورتی تطبیق پیدا می‌کند که کاراکترهای تعیین شده در آغاز یا پایان یک کلمه باشند.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

B\ برعکس b\ است. B\ در صورتی تطبیق پیدا می‌کند که کاراکترهای تعیین شده در آغاز یا پایان یک کلمه نباشند.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

d\ با هر عدد اعشاری تطبیق پیدا می‌کند و در واقع، مساوی با [۹-۰] است.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

D\ با هر رقم غیر اعشاری تطبیق پیدا می‌کند و در واقع، برابر با [۹-۰^] است.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

s\ جایی تطبیق پیدا می‌کند که رشته حاوی کاراکتر «وایت‌اسپیس» (whitespace) ب اشد و در واقع، برابر با [t\n\r\f\v\] است.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

S\ وقتی تطبیق پیدا می‌کند که یک رشته حاوی هرگونه کاراکتر غیر وایت‌اسپیس (non-whitespace) باشد و در واقع، برابر با [t\n\r\f\v\^] است.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

w\ با هر کاراکتر «حرفی‌عددی» (Alphanumeric) (ارقام و حروف الفبا) تطبیق پیدا می‌کند. برابر با [_a-zA-Z0-9] است. شایان توجه است که زیرخط _ هم یک کاراکتر حرفی‌عددی محسوب می‌شود.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

W\ با هر کاراکتر غیر حرفی‌عددی تطبیق پیدا می‌کند و در واقع، برابر با [_a-zA-Z0-9^] است.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

Z\ در صورتی تطبیق پیدا می‌کند که کاراکتر تعیین شده در پایان یک رشته باشد.

RegEx در پایتون — به زبان ساده

نکته: برای ساخت و تست عبارات با قاعده، می‌توان از ابزارهای تست RegEx، مانند regex101 استفاده کرد. این ابزارها نه تنها به کاربر در ساخت عبارات با قاعده کمک می‌کنند، بلکه به یادگیری آن نیز کمک می‌کنند. اکنون که مبانی RegEx مورد بررسی قرار گرفت، روش استفاده از RegEx در کد پایتون بررسی می‌شود.

ماژول مربوط به RegEx در پایتون

پایتون دارای یک ماژول با نام re برای کار با عبارات با قاعده است. برای استفاده از این ماژول، نیاز به «وارد کردن» (import) ماژول re است.

ماژول، چندین تابع و ثابت را برای کار با RegEx تعریف می‌کند.

()re.findall

متد ()re.findall لیستی از رشته‌ها را که حاوی همه تطبیق پیدا می‌کند، باز می‌گرداند.

مثال ۱: ()re.findall

در صورتی که الگو یافته نشود، ()re.findall یک لیست خالی باز می‌گرداند.

()re.split

متد re.split، رشته‌ای را که در آن تطبیق پیدا شده است، تقسیم می‌کند و لیستی از رشته‌ها را باز می‌گرداند که در آن تقسیم‌بندی اتفاق می‌افتد.

مثال 2: ()re.split

اگر الگو یافت نشد، ()re.split یک لیست حاوی رشته خالی را باز می‌گرداند. می‌توان آرگومان maxsplit را به متد ()re.split پاس داد. این حداکثر عددی از تقسیم‌ها هست که می‌تواند به وقوع بپیوندد.
مقدار پیش‌فرض maxsplit برابر با صفر است؛ به معنای همه بخش‌بندی‌های ممکن.

()re.sub

نحو ()re.sub به صورت زیر است:

این متد، رشته‌ای را باز می‌گرداند که در آن موارد مطابق با الگو، با محتوای قرار گرفته به جای متغیر replace جایگزین می‌شوند.

مثال ۳: ()re.sub

اگر الگو پیدا نشد، ()re.sub رشته اصلی را باز می‌گرداند.

می‌توان count را به عنوان چهارمین پارامتر به متد ()re.sub پاس داد. در صورت حذف این متغیر، نتیجه صفر می‌شود. این موجب می‌شود همه وقوع‌ها جایگزین شوند.

()re.subn

()re.subn مشابه با ()re.sub است، با این تفاوت که یک تاپل با دو آیتم که حاوی رشته جدید و تعداد جایگزینی‌های انجام شده است را باز می‌گرداند.

مثال ۴: ()re.subn

()re.search

()re.search متد دو آرگومان را دریافت می‌کند: یک الگو و یک رشته. متد به دنبال اولین محلی می‌گردد که الگوی RegEx، اولین رشته مطابق را تولید می‌کند. اگر جستجو موفقیت‌آمیز بود، ()re.search یک رشته مطابق را پیدا می‌کند. در غیر این صورت، None را باز می‌گرداند.

مثال ۵: ()re.search

در اینجا، match حاوی شی تطبیق است.

شی تطبیق

می‌توان متدها و خصیصه‌های یک «شی تطبیق» (Match object) را با استفاده از تابع ()dir دریافت کرد. برخی از متدهای متداول استفاده شده و شی‌های تطبیق عبارتند از:

()match.group

متد ()group بخشی از رشته که تطبیق پیدا می‌کند را باز می‌گرداند.

مثال ۶: شی تطبیق

در اینجا، متغیر match، حاوی یک شی تطبیق داده شده است. الگوی (\d{3}) (\d{2}) دارای دو زیر گروه (\d{3}) و (\d{2}) است. می‌توان بخشی از رشته این زیرگروه پرانتز گذاری شده را دریافت کرد. در زیر،  روش انجام این کار نمایش داده شده است:

()match.start(), match.end() and match.span

تابع ()start اندیس شروع زیررشته تطبیق یافته را باز می‌گرداند. به طور مشابه، ()end اندیس پایانی رشته تطبیق یافته را باز می‌گرداند.

تابع ()span، یک تاپل حاوی اندیس ابتدایی و پایانی از محل تطبیق داده شده را باز می‌گرداند.

match.re و match.string

خصیصه re از شی تطبیق یافته یک شی عبارت با قاعده را باز می‌گرداند. به طور مشابه، خصیصه string رشته پاس داده شده را باز می‌گرداند.

در بالا، همه متدهای محبوبی که در ماژول re موجود هستند، معرفی شده‌اند.

استفاده از پیشوند r پیش از Regex

هنگامی که پیش‌وند r یا R پیش از یک عبارت با قاعده مورد استفاده قرار می‌گیرد، به معنای رشته خام است.برای مثال، ‘n\’ یک خط جدید است که r’\n’ در آن به معنی دو کاراکتر است: یک بک‌اسلش \ که به دنبال آن n وجود دارد. بک‌اسلش \ برای گذر دادن کاراکترهای گوناگون شامل همه «متاکاراکترها» (Metacharacters) مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگرچه پیشوند r موجب می‌شود \ مانند یک کاراکتر نرمال برخورد کند.

مثال ۷: رشته خام با استفاده از پیشوند r

معرفی فیلم آموزش پایتون فرادرس

برای فراگیری پایتون استفاده از فیلم‌های آموزشی به زبان فارسی فرادرس پیشنهاد می‌شوند که در ادامه مطلب RegEx در پایتون معرفی شده‌اند.

معرفی فیلم آموزش پایتون مقدماتی

چرا پایتون یاد بگیریم ؟‌ | دلایل یادگیری پایتون

مدت زمان فیلم آموزش پایتون مقدماتی برابر با نوزده ساعت و پنجاه و سه دقیقه و مدرس آن مهندس پژمان اقبالی است. فیلم آموزش پایتون مقدماتی که در این بخش از مطلب RegEx در پایتون معرفی شده برای افراد تازه‌وارد به دنیای برنامه‌نویسی پایتون و کسانی که با پایتون تا حدی آشنا هستند و قصد دارند سطح دانش و مهارت خود را بیش از پیش ارتقا دهند مناسب است. در فیلم آموزش مقدماتی پایتون، ضمن معرفی و آموزش چگونگی نصب پایتون، مباحث ساختمان داده‌ها در پایتون، توابع و ماژول‌ها، کلاس، خواندن و نوشتن فایل‌ها و دیگر موارد مورد بررسی قرار می‌گیرند.

معرفی فیلم آموزش کار با کتابخانه های NumPy و Matplotlib در پایتون

چرا پایتون یاد بگیریم ؟‌ | دلایل یادگیری پایتون

مدت زمان فیلم آموزش کار با کتابخانه های NumPy و Matplotlib در پایتون چهار ساعت و چهل و شش دقیقه و مدرس آن مهندس میترا تجربه‌کار است. در این دوره که در این بخش از مطلب RegEx در پایتون معرفی شده، مباحث پیشرفته‌تر و در واقع تکمیلی آموزش برنامه‌نویسی پایتون مورد بررسی قرار گرفته است. بنابراین، این دوره برای افرادی مناسب است که فیلم آموزش مقدماتی پایتون را مشاهده کرده‌اند و یا، با مبانی پایتون به طور کامل آشنایی دارند. از جمله موضوعات مورد بررسی در فیلم آموزش پایتون تکمیلی می‌توان به معرفی و تعریف آرایه‌ها در زبان پایتون، معرفی بسته نام‌پای (NumPy)، رسم نمودار در پایتون و دیگر موارد اشاره کرد.

معرفی فیلم آموزش پایتون با مثال‌های عملی

چرا پایتون یاد بگیریم ؟‌ | دلایل یادگیری پایتون

مدت زمان فیلم آموزش پایتون با مثال‌های عملی سیزده ساعت و بیست دقیقه است. مدرس دوره آموزش پایتون فرادرس با مثال‌های عملی، مهندس فرشید شیرافکن است. این فیلم آموزش پایتون که در این بخش از مطلب RegEx در پایتون معرفی شده برای افرادی مناسب است که در صدد یادگیری پایتون از پایه و به صورت عملی، همراه با بررسی مثال‌ها و حل مسائل نمونه با استفاده از برنامه‌نویسی پایتون هستند. از جمله سرفصل‌های این دوره می‌توان به معرفی انواع داده‌ها در پایتون، عملگرها، دستورات شرطی، حلقه‌ها، رشته، لیست، تاپل، دیکشنری، توابع، عبارات منظم و الگوریتم‌های مرتب‌سازی اشاره کرد.

معرفی فیلم آموزش پایتون با برنامه‌نویسی شی‌گرا

چرا پایتون یاد بگیریم ؟‌ | دلایل یادگیری پایتون

مدت زمان فیلم آموزش پایتون با برنامه‌نویسی شی‌گرا هفت ساعت و بیست و نه دقیقه و مدرس آن، مهندس فرشید شیرافکن است. این دوره که در این بخش از مطلب RegEx در پایتون معرفی شده برای افرادی که با زبان برنامه‌نویسی پایتون آشنایی دارند و در صدد یادگیری شی‌گرایی در این زبان هستند، مناسب است. در این دوره آموزشی، مباحث گوناگون پیرامون شی‌گرایی شامل شی، کلاس، شی‌گرایی، ارث‌بری، پلی‌مورفیسم و سربارگذاری عملگرها مورد بررسی قرار گرفته است.

معرفی فیلم آموزش پایتون برنامه نویسی متا

چرا پایتون یاد بگیریم ؟‌ | دلایل یادگیری پایتون

طول مدت این دوره آموزشی دو ساعت و نه دقیقه و مدرس آن مهندس پژمان اقبالی است. در این دوره آموزشی که در این بخش از مطلب RegEx در پایتون معرفی شده، مفهوم برنامه‌نویسی متا (متا پروگرامینگ) بیان شده و چگونگی برنامه نویسی متا در پایتون تشریح شده است.

معرفی فیلم آموزش پایتون الگوهای طراحی

چرا پایتون یاد بگیریم ؟‌ | دلایل یادگیری پایتون

مدت زمان فیلم آموزش پایتون الگوهای طراحی دوازده ساعت و بیست و شش دقیقه و مدرس آن، مهندس پژمان اقبالی شمس‌آبادی است. این دوره آموزشی که در این بخش از مطلب RegEx در پایتون معرفی شده، برای کسانی که با زبان پایتون آشنایی دارند و در صدد آن هستند که مهارت‌های خود را در این زبان افزایش بدهند و به نیروی برنامه‌نویسی متخصص‌تری مبدل شوند، مناسب است. الگوی طراحی برای حل مسائل پیرامون طراحی نرم‌افزارها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

از جمله سرفصل‌های مورد بررسی در این دوره آموزشی که که در این بخش از مطلب چرا پایتون یاد بگیریم معرفی شده می‌توان به مفهوم الگوهای طراحی، الگوی طراحی یگانه (Singleton Design Pattern)، الگوی طراحی کارخانه (Factory Design Pattern)، الگوی طراحی پروکسی (Proxy Design Pattern)، الگوی طراحی مشاهده کنننده (Observer Design Pattern)، الگوی طراحی فرمان (Command Design Pattern)، الگوی طراحی روش قالب (Template Method Design Pattern)، الگوی طراحی مدل-نمایش-کنترلر (Model-View-Controller Design Pattern) و الگوی طراحی وضعیت (State Design Pattern) اشاره کرد.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

الهام حصارکی (+)

«الهام حصارکی»، فارغ‌التحصیل مقطع کارشناسی ارشد مهندسی فناوری اطلاعات، گرایش سیستم‌های اطلاعات مدیریت است. او در زمینه هوش مصنوعی و داده‌کاوی، به ویژه تحلیل شبکه‌های اجتماعی، فعالیت می‌کند.

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *