说明
爬虫一共就四个主要步骤:
- 明确目标 (要知道你准备在哪个范围或者网站去搜索)
- 爬 (将所有的网站的内容全部爬下来)
- 取 (去掉对我们没用处的数据)
- 处理数据(按照我们想要的方式存储和使用)
对于爬取的网页数据实际中往往和复杂,很多数据都是无用的数据,这时候就需要过滤掉这些无用的数据,将需要的数据匹配处理,最强大的就是正则表达式,是Python爬虫世界里必不可少的神兵利器。
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。
给定一个正则表达式和另一个字符串,我们可以达到如下的目的:
- 给定的字符串是否符合正则表达式的过滤逻辑(“匹配”);
- 通过正则表达式,从文本字符串中获取我们想要的特定部分(“过滤”)。
正则表达式匹配规则
re 模块
re模块是python的内置模块来使用正则表达式。
注意:正则表达式使用 对特殊字符进行转义,在使用原始字符串,只需加一个 r 前缀,示例:
r'chuayjgiboke\t\.\tpython'
re 模块的一般使用步骤:
首先,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
其次,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,一个 Match 对象。
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
compile 函数
compile 函数用于编译正则表达式,生成一个 Pattern 对象,一般使用形式如下:
import re
# 将正则表达式编译成 Pattern 对象
pattern = re.compile(r'\d+')
在上面,已将一个正则表达式编译成 Pattern 对象,接下来,就可以利用 pattern 的一系列方法对文本进行匹配查找了。
Pattern 对象的常用方法如下
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
match 方法
match 方法用于查找字符串的头部(也可以指定起始位置),它是一次匹配,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。
一般使用形式如下:
match(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)。
因此,当你不指定 pos 和 endpos 时,match 方法默认匹配字符串的头部。当匹配成功时,返回一个 Match 对象,如果没有匹配上,则返回 None。
# coding=utf-8import 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
m = pattern.match('one12twothree34four', 2, 10) # 从'e'的位置开始匹配,没有匹配print m
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print m.group(0)# 可省略 0print m.start(0)# 可省略 0print m.end(0)# 可省略 0print m.span(0)# 可省略 0
运行:
None
None
<_sre>.SRE_Match object at 0x0000000002A491D0>
12
3
5
(3, 5)
在上面,当匹配成功时返回一个 Match 对象,其中:
- 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))。
再如:
# coding=utf-8import 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print m.group(0) # 返回匹配成功的整个子串print m.span(0) # 返回匹配成功的整个子串的索引print m.group(1) # 返回第一个分组匹配成功的子串print m.span(1) # 返回第一个分组匹配成功的子串的索引print m.group(2) # 返回第二个分组匹配成功的子串print m.span(2) # 返回第二个分组匹配成功的子串print m.groups() # 等价于 (m.group(1), m.group(2), ...)# print m.group(3) # 不存在第三个分组
运行:
<_sre.sre_match>object at 0x0000000002B4F470>Hello World
(0, 11)Hello
(0, 5)World
(6, 11)
('Hello', 'World')
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
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。
如:
# coding=utf-8import re
pattern = re.compile('\d+')
m = pattern.search('loaderman122twothree343four') # 这里如果使用 match 方法则不匹配print mprint m.group()print pattern.search('loaderman122twothree343four', 10, 30) # 指定字符串区间print m.group()print m.span()
运行:
<_sre.sre_match>object at 0x00000000037891D0>122<_sre.sre_match>object at 0x0000000003789238>122
(9, 12)
再如:
# -*- 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('loaderman 64123341 864')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:
matching string: 64123341
position: (10, 18)
matching string: 64123341
position: (10, 18)
findall 方法
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,需要搜索整个字符串,获得所有匹配的结果。
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。
示例:
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
运行结果:
['123456', '789']
['1', '2']
再如:
# re_test.py
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
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。
如:
# -*- coding: utf-8 -*-import re
pattern = re.compile(r'\d+')
result1 = pattern.finditer('loaderman 6844321 123')
result2 = pattern.finditer('hello1two2three3four4', 0, 10)print type(result1)print type(result2)print '返回1...'for m1 in result1: # m1 是 Match 对象 print '匹配 字符串: {}, 索引值: {}'.format(m1.group(), m1.span())print '返回2...'for m2 in result2:print '匹配 字符串: {}, 索引值: {}'.format(m2.group(), m2.span())
执行结果:
<type 'callable-iterator'>
<type 'callable-iterator'>
返回1...
匹配 字符串: 6844321, 索引值: (10, 17)
匹配 字符串: 123, 索引值: (18, 21)
返回2...
匹配 字符串: 1, 索引值: (5, 6)
匹配 字符串: 2, 索引值: (9, 10)
<type 'callable-iterator'>
<type 'callable-iterator'>
返回1...
匹配 字符串: 6844321, 索引值: (10, 17)
匹配 字符串: 123, 索引值: (18, 21)
返回2...
匹配 字符串: 1, 索引值: (5, 6)
匹配 字符串: 2, 索引值: (9, 10)
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
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。
如:
import re
p = re.compile(r'[\s\,\;]+')
print p.split('a,b;; c d')
执行结果:
['a', 'b', 'c', 'd']
sub 方法
sub方法用于替换,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。
如:
import re
p = re.compile(r'(\w+) (\w+)') # \w = [A-Za-z0-9]
s = 'hi 123, hi 456'
print p.sub(r'hi world', s) # 使用 'hi world' 替换 'hi 123' 和 'hello 456'
print p.sub(r'\2 \1', s) # 引用分组
def func(m):
return 'hei' + ' ' + m.group(2)
print p.sub(func, s)
print p.sub(func, s, 1) # 最多替换一次
执行结果:
hi world, hi world
123 hi, 456 hi
hei 123, hei 456
hei 123, hello 456
匹配中文
在某些情况下,我们想匹配文本中的汉字,有一点需要注意的是,中文的 unicode 编码范围 主要在 [u4e00-u9fa5],这里说主要是因为这个范围并不完整,比如没有包括全角(中文)标点,不过,在大部分情况下,应该是够用的。
假设现在想把字符串 title = u'你好,hello,世界' 中的中文提取出来,可以这么做:
import re
title = u'你好,hello,世界'
pattern = re.compile(ur'[\u4e00-\u9fa5]+')
result = pattern.findall(title)
print result
注意到,我们在正则表达式前面加上了两个前缀 ur,其中 r 表示使用原始字符串,u 表示是 unicode 字符串。执行结果:
[u'\u4f60\u597d', u'\u4e16\u754c']
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。
示例一 :源字符串:dqqqe
- 使用贪婪的数量词的正则表达式 dq* ,匹配结果: dqqq。
* 决定了尽可能多匹配 q,所以a后面所有的 q 都出现了。
- 使用非贪婪的数量词的正则表达式dq*?,匹配结果: d。
* 即使前面有 *,但是 ? 决定了尽可能少匹配 q,所以没有 q。
示例二 :源字符串:dd
test1
ee
test2
ff
- 使用贪婪的数量词的正则表达式: .*
- 匹配结果: demo1 ee demo2 这里采用的是贪婪模式。在匹配到第一个“
”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“
”后,向右再没有可以成功匹配的子串,匹配结束,匹配结果为“
demo1
ee
demo2
”
- 使用非贪婪的数量词的正则表达式: .*?
- 匹配结果: de m o1
”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“