💡 正則表達式（Regular Expression, regex）知識點總結 💡

正則表達式是一種用于匹配字符串的模式，廣泛用于搜索、替換、驗證等操作。

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📌 正則表達式的主要作用

1?? 字符串匹配 🧐

• 檢查一個字符串是否符合某種模式。
• 例如，驗證用戶輸入的郵箱、手機號、密碼強度等。

2?? 搜索和提取 🔍

• 在大量文本中找到符合要求的內容。
• 例如，從網頁中提取URL、郵箱、電話號碼等。

3?? 字符串替換 🔄

• 將符合規則的文本替換為指定內容。
• 例如，把多個空格替換成一個空格。

4?? 數據格式化 ??

• 規范化文本數據，如日期格式轉換、去除特殊字符等。

5?? 日志分析 📊

• 通過正則表達式分析日志文件，提取錯誤信息或IP 地址等重要數據。

📌 正則表達式的基礎

1. 普通字符匹配：

   • abc 只能匹配 "abc"，不會匹配 "aabc"、"abcd" 等。

2. 特殊字符（元字符）：

   元字符	含義	示例
   .	任意單個字符（換行符除外）	"a.c" 可匹配 "abc"、"aac"
   \d	數字 [0-9]	"12\d" 可匹配 "123"、"125"
   \w	字母、數字或下劃線 [a-zA-Z0-9_]	"\w+" 可匹配 "hello123"
   \s	空白字符（空格、制表符、換行符）	"a\sb" 可匹配 "a b"
   \b	單詞邊界	"\bcat\b" 匹配 "cat" 但不匹配 "catalog"
   ^	匹配行首	"^abc" 只匹配 "abc" 在行首的情況
   $	匹配行尾	"xyz$" 只匹配 "xyz" 在行尾的情況

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📌 量詞（控制匹配次數）

量詞	含義	示例
*	匹配 0 次或多次	a* 匹配 ""、"a"、"aaaa"
+	匹配 1 次或多次	a+ 匹配 "a"、"aaaa"，但不匹配 ""
?	匹配 0 次或 1 次	a? 匹配 ""、"a"
{n}	匹配 n 次	a{3} 僅匹配 "aaa"
{n,}	至少匹配 n 次	a{2,} 匹配 "aa"、"aaa"
{n,m}	匹配 n 到 m 次	a{2,4} 匹配 "aa"、"aaa"、"aaaa"

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📌 字符類（Character Classes）

語法	含義	示例
[abc]	只匹配 a 或 b 或 c	gr[ae]y 可匹配 "gray" 或 "grey"
[^abc]	除 a、b、c 以外的任何字符	"[^aeiou]" 匹配所有輔音字母
[0-9]	匹配 0~9 的任何數字	"[0-9]+" 匹配 "123"、"456"
[a-z]	匹配小寫字母	"[a-z]+" 匹配 "hello"
[A-Z]	匹配大寫字母	"[A-Z]+" 匹配 "HELLO"

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📌 邏輯運算符

語法	含義	示例
`	`	邏輯 OR（或）
()	分組	"(ab)+" 可匹配 "ab"、"abab"
(?:...)	非捕獲分組	"(?:ab)+" 僅匹配 "abab"，但不存儲匹配內容

📌 零寬斷言

? 下面是正則表達式中 (?=) 等相關的零寬斷言的作用和示例，整理成表格供你參考 📜👇

表達式	名稱 🏷	作用 💡	示例
(?=...)	正向先行斷言 ?	匹配當前位置，后面必須滿足 ... 的條件，但不消耗字符	\d(?=px) 匹配**5px 中的 5**，但不匹配 5em
(?!...)	負向先行斷言 ?	匹配當前位置，后面不能是 ...	\d(?!px) 匹配 5em 的 5，但不匹配 5px
(?<=...)	正向后行斷言 🔄	匹配當前位置，前面必須滿足 ...	(?<=\$)\d+ 匹配**$100 中的 100**，但不匹配 USD100
(?<!...)	負向后行斷言 🚫	匹配當前位置，前面不能是 ...	(?<!\$)\d+ 匹配 USD100 的 100，但不匹配 $100

💡 小貼士：

• 先行斷言（(?=...) & (?!...)）檢查后面的字符，但不消耗它們。
• 后行斷言（(?<=...) & (?<!...)）檢查前面的字符，但不消耗它們。
• 斷言是零寬匹配（不占字符），用于復雜匹配規則！

📌 貪婪模式與懶惰模式

在正則表達式中，貪婪模式（Greedy Mode）指的是匹配時盡可能多地匹配字符。

例如：

• a.*b 在 "acbcb" 上的貪婪匹配結果是 "acbcb"（盡可能匹配最長的內容）。
• 如果使用 懶惰模式（Lazy Mode）a.*?b，則匹配的結果是 "acb"（盡可能匹配最短的內容）。

? 貪婪匹配（Greedy Match）VS 懶惰匹配（Lazy Match）：

模式	符號	行為
貪婪匹配（Greedy）	.*	盡可能多地匹配
懶惰匹配（Lazy）	.*?	盡可能少地匹配
占有匹配（Possessive）	.*+	一次性匹配，不回溯

💡 記住：貪婪（Greedy）匹配會盡可能多地匹配字符，而懶惰（Lazy）匹配會盡可能少地匹配字符。🚀

📌 捕獲分組與非捕獲分組

📌 常見正則表達式

1?? 匹配郵箱 📧：

^[a-zA-Z0-9_.+-]+@[a-zA-Z0-9-]+\.[a-zA-Z0-9-.]+$

? 可匹配 "test.email@example.com"

2?? 匹配手機號 📱（以中國手機號 1 開頭）：

^1[3-9]\d{9}$

? 可匹配 "13812345678"

3?? 匹配 IP 地址 🌐：

^(25[0-5]|2[0-4][0-9]|1?[0-9]?[0-9])\.
(25[0-5]|2[0-4][0-9]|1?[0-9]?[0-9])\.
(25[0-5]|2[0-4][0-9]|1?[0-9]?[0-9])\.
(25[0-5]|2[0-4][0-9]|1?[0-9]?[0-9])$

? 可匹配 "192.168.1.1"

4?? 匹配日期（YYYY-MM-DD） 📆：

^(19|20)\d\d-(0[1-9]|1[0-2])-(0[1-9]|[12][0-9]|3[01])$

? 可匹配 "2024-03-14"

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📌 Java 正則表達式示例

import java.util.regex.*;public class RegexExample {public static void main(String[] args) {String text = "hello regex 123!";String pattern = "\\d+"; // 匹配數字Pattern p = Pattern.compile(pattern);Matcher m = p.matcher(text);while (m.find()) {System.out.println("匹配到: " + m.group());}}
}

🔹 輸出：

匹配到: 123

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📌 小結

? 正則表達式的核心知識點：
? 元字符（特殊字符）：. \d \w \s ^ $
? 量詞：* + ? {n,m}
? 字符類：[abc] [a-z] [^0-9]
? 邏輯運算：| ()
? 常見應用：郵箱、手機號、IP 地址等