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                # 7.4.?使用 `{n,m}` 語法 * 7.4.1\. 校驗十位數和個位數 在[前面的章節](roman_numerals.html "7.3.?個案研究:羅馬字母"),你處理了相同字符可以重復三次的情況。在正則表達式中,有另外一個方式來表達這種情況,并且能提高代碼的可讀性。首先看看我們在前面的例子中使用的方法。 ## 例?7.5.?老方法:每一個字符都是可選的 ``` >>> import re >>> pattern = '^M?M?M?$' >>> re.search(pattern, 'M') <_sre.SRE_Match object at 0x008EE090> >>> pattern = '^M?M?M?$' >>> re.search(pattern, 'MM') <_sre.SRE_Match object at 0x008EEB48> >>> pattern = '^M?M?M?$' >>> re.search(pattern, 'MMM') <_sre.SRE_Match object at 0x008EE090> >>> re.search(pattern, 'MMMM') >>> ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | 這個模式匹配串的開始,接著是第一個可選的字符 `M`,第二第三個 `M` 字符則被忽略 (這是可行的,因為它們都是可選的),最后是字符串的結尾。 | | \[2\] | 這個模式匹配串的開始,接著是第一和第二個可選字符 `M`,而第三個 `M` 字符被忽略 (這是可行的,因為它們都是可選的),最后匹配字符串的結尾。 | | \[3\] | 這個模式匹配字符串的開始,接著匹配所有的三個可選字符 `M`,最后匹配字符串的結尾。 | | \[4\] | 這個模式匹配字符串的開始,接著匹配所有的三個可選字符 `M`,但是不能夠匹配字符串的結尾 (因為還有一個未匹配的字符 `M`),因此不能夠匹配而返回一個 `None`。 | ## 例?7.6.?一個新的方法:從 `n` 到 `m` ``` >>> pattern = '^M{0,3}$' >>> re.search(pattern, 'M') <_sre.SRE_Match object at 0x008EEB48> >>> re.search(pattern, 'MM') <_sre.SRE_Match object at 0x008EE090> >>> re.search(pattern, 'MMM') <_sre.SRE_Match object at 0x008EEDA8> >>> re.search(pattern, 'MMMM') >>> ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | 這個模式意思是說:“匹配字符串的開始,接著匹配 0 到 3 個 `M` 字符,然后匹配字符串的結尾。”這里的 0 和 3 可以改成其它任何數字;如果你想要匹配至少 1 次,至多 3 次字符 `M`,則可以寫成 `M{1,3}`。 | | \[2\] | 這個模式匹配字符串的開始,接著匹配三個可選 `M` 字符中的一個,最后是字符串的結尾。 | | \[3\] | 這個模式匹配字符串的開始,接著匹配三個可選 `M` 字符中的兩個,最后是字符串的結尾。 | | \[4\] | 這個模式匹配字符串的開始,接著匹配三個可選 `M` 字符中的三個,最后是字符串的結尾。 | | \[5\] | 這個模式匹配字符串的開始,接著匹配三個可選 `M` 字符中的三個,但是_沒有匹配上_ 字符串的結尾。正則表達式在字符串結尾之前最多只允許匹配三次 `M` 字符,但是實際上有四個 `M` 字符,因此模式沒有匹配上這個字符串,返回一個 `None`。 | > 注意 > 沒有一個輕松的方法來確定兩個正則表達式是否等價。你能采用的最好的辦法就是列出很多的測試樣例,確定這兩個正則表達式對所有的相關輸入都有相同的輸出。在本書后面的章節,將更多地討論如何編寫測試樣例。 ## 7.4.1.?校驗十位數和個位數 現在我們來擴展一下關于羅馬數字的正則表達式,以匹配十位數和個位數,下面的例子展示十位數的校驗方法。 ## 例?7.7.?校驗十位數 ``` >>> pattern = '^M?M?M?(CM|CD|D?C?C?C?)(XC|XL|L?X?X?X?)$' >>> re.search(pattern, 'MCMXL') <_sre.SRE_Match object at 0x008EEB48> >>> re.search(pattern, 'MCML') <_sre.SRE_Match object at 0x008EEB48> >>> re.search(pattern, 'MCMLX') <_sre.SRE_Match object at 0x008EEB48> >>> re.search(pattern, 'MCMLXXX') <_sre.SRE_Match object at 0x008EEB48> >>> re.search(pattern, 'MCMLXXXX') >>> ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | 這個模式匹配字符串的開始,接著是第一個可選字符 `M`,接著是 `CM`,接著 `XL`,接著是字符串的結尾。請記住,`(A&#124;B&#124;C)` 這個語法的含義是“精確匹配 A、B 或者 C 其中的一個”。此處匹配了 `XL`,因此不再匹配 `XC` 和 `L?X?X?X?`,接著就匹配到字符串的結尾。`MCML` 表示羅馬數字 `1940`。 | | \[2\] | 這個模式匹配字符串的開始,接著是第一個可選字符 `M`,接著是 `CM`,接著 `L?X?X?X?`。在模式 `L?X?X?X?` 中,它匹配 `L` 字符并且跳過所有可選的 `X` 字符,接著匹配字符串的結尾。`MCML` 表示羅馬數字 `1950`。 | | \[3\] | 這個模式匹配字符串的開始,接著是第一個可選字符 `M`,接著是 `CM`,接著是可選的 `L` 字符和可選的第一個 `X` 字符,并且跳過第二第三個可選的 `X` 字符,接著是字符串的結尾。`MCMLX` 表示羅馬數字 `1960`。 | | \[4\] | 這個模式匹配字符串的開始,接著是第一個可選字符 `M`,接著是 `CM`,接著是可選的 `L` 字符和所有的三個可選的 `X` 字符,接著匹配字符串的結尾。`MCMLXXX` 表示羅馬數字 `1980`。 | | \[5\] | 這個模式匹配字符串的開始,接著是第一個可選字符`M`,接著是`CM`,接著是可選的 `L`字符和所有的三個可選的`X`字符,接著就_未能匹配_ 字符串的結尾ie,因為還有一個未匹配的`X` 字符。所以整個模式匹配失敗并返回一個 `None`. `MCMLXXXX` 不是一個有效的羅馬數字。 | 對于個位數的正則表達式有類似的表達方式,我將省略細節,直接展示結果。 ``` >>> pattern = '^M?M?M?(CM|CD|D?C?C?C?)(XC|XL|L?X?X?X?)(IX|IV|V?I?I?I?)$' ``` 用另一種 `{n,m}` 語法表達這個正則表達式會如何呢?這個例子展示新的語法。 ## 例?7.8.?用 `{n,m}` 語法確認羅馬數字 ``` >>> pattern = '^M{0,3}(CM|CD|D?C{0,3})(XC|XL|L?X{0,3})(IX|IV|V?I{0,3})$' >>> re.search(pattern, 'MDLV') <_sre.SRE_Match object at 0x008EEB48> >>> re.search(pattern, 'MMDCLXVI') <_sre.SRE_Match object at 0x008EEB48> >>> re.search(pattern, 'MMMDCCCLXXXVIII') <_sre.SRE_Match object at 0x008EEB48> >>> re.search(pattern, 'I') <_sre.SRE_Match object at 0x008EEB48> ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | 這個模式匹配字符串的開始,接著匹配三個可選的 `M` 字符的一個,接著匹配 `D?C{0,3}`,此處,僅僅匹配可選的字符 `D` 和 0 個可選字符 `C`。繼續向前匹配,匹配 `L?X{0,3}`,此處,匹配可選的 `L` 字符和 0 個可選字符 `X`,接著匹配 `V?I{0,3}`,此處,匹配可選的 V 和 0 個可選字符 `I`,最后匹配字符串的結尾。`MDLV` 表示羅馬數字 `1555`。 | | \[2\] | 這個模式匹配字符串的開始,接著是三個可選的 `M` 字符的兩個,接著匹配 `D?C{0,3}`,此處為一個字符 `D` 和三個可選 `C` 字符中的一個,接著匹配 `L?X{0,3}`,此處為一個 `L` 字符和三個可選 `X` 字符中的一個,接著匹配 `V?I{0,3}`,此處為一個字符 `V` 和三個可選 `I` 字符中的一個,接著匹配字符串的結尾。`MMDCLXVI` 表示羅馬數字 `2666`。 | | \[3\] | 這個模式匹配字符串的開始,接著是三個可選的 `M` 字符的所有字符,接著匹配 `D?C{0,3}`,此處為一個字符 `D` 和三個可選 `C` 字符中所有字符,接著匹配 `L?X{0,3}`,此處為一個 `L` 字符和三個可選 `X` 字符中所有字符,接著匹配 `V?I{0,3}`,此處為一個字符 `V` 和三個可選 `I` 字符中所有字符,接著匹配字符串的結尾。`MMMDCCCLXXXVIII` 表示羅馬數字`3888`,這個數字是不用擴展語法可以寫出的最大的羅馬數字。 | | \[4\] | 仔細看哪!(我像一個魔術師一樣,“看仔細嘍,孩子們,我將要從我的帽子中拽出一只兔子來啦!”) 這個模式匹配字符串的開始,接著匹配 3 個可選 `M` 字符的 0 個,接著匹配 `D?C{0,3}`,此處,跳過可選字符 `D` 并匹配三個可選 `C` 字符的 0 個,接著匹配 `L?X{0,3}`,此處,跳過可選字符 `L` 并匹配三個可選 `X` 字符的 0 個,接著匹配 `V?I{0,3}`,此處跳過可選字符 `V` 并匹配三個可選 `I` 字符的一個,最后匹配字符串的結尾。哇賽! | 如果你在第一遍就跟上并理解了所講的這些,那么你做的比我還要好。現在,你可以嘗試著理解別人大規模程序里關鍵函數中的正則表達式了。或者想象著幾個月后回頭理解你自己的正則表達式。我曾經做過這樣的事情,但是它并不是那么有趣。 在下一節里,你將會研究另外一種正則表達式語法,它可以使你的表達式具有更好的可維持性。
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