在 R 中，字符串匹配是一個常見的任務，可以使用正則表達式或非正則表達式的方法來完成。以下是對這些方法的總結，包括在向量和數據框中的應用。

正則表達式匹配

常用函數

1. grepl：

   • 功能：檢查向量中的每個元素是否匹配某個正則表達式。
   • 返回值：邏輯向量，匹配的元素返回 TRUE，不匹配的返回 FALSE。
   • 示例：

     my_vector <- c("apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry")
     matches <- grepl("a", my_vector)
     print(matches)  # 輸出: [1]  TRUE  TRUE FALSE  TRUE  TRUE
     

2. grep：

   • 功能：返回匹配正則表達式的元素的索引。
   • 返回值：整數向量，表示匹配的元素的索引。
   • 示例：

     my_vector <- c("apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry")
     indices <- grep("a", my_vector)
     print(indices)  # 輸出: [1] 1 2 4 5
     

3. sub 和 gsub：

   • sub：替換每個元素中第一次出現的匹配模式。
   • gsub：替換每個元素中所有出現的匹配模式。
   • 示例：

     my_vector <- c("apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry")
     sub_result <- sub("a", "X", my_vector)
     gsub_result <- gsub("a", "X", my_vector)
     print(sub_result)  # 輸出: [1] "Xpple"  "bXnXnX" "cherry" "dXte"  "elderberry"
     print(gsub_result)  # 輸出: [1] "Xpple"  "bXnXnX" "cherry" "dXte"  "elderXerry"
     

在數據框中使用

• grepl 和 grep：

  • 可以對數據框的某一列使用 grepl 或 grep。
  • 示例：

    my_df <- data.frame(name = c("Alice", "Bob", "Charlie", "David", "Eve"),description = c("apple lover", "banana fan", "cherry enthusiast", "date admirer", "elderberry connoisseur"),stringsAsFactors = FALSE
    )# 使用 grepl 檢查 description 列中哪些行包含 "a"
    matches <- grepl("a", my_df$description)
    print(matches)  # 輸出: [1]  TRUE  TRUE FALSE  TRUE  TRUE# 使用 grep 獲取匹配的行索引
    indices <- grep("a", my_df$description)
    print(indices)  # 輸出: [1] 1 2 4 5
    

• sub 和 gsub：

  • 可以對數據框的某一列使用 sub 或 gsub。
  • 示例：

    my_df <- data.frame(name = c("Alice", "Bob", "Charlie", "David", "Eve"),description = c("apple lover", "banana fan", "cherry enthusiast", "date admirer", "elderberry connoisseur"),stringsAsFactors = FALSE
    )# 使用 sub 替換 description 列中第一次出現的 "a"
    my_df$description <- sub("a", "X", my_df$description)
    print(my_df)
    

非正則表達式匹配

常用函數

1. %in%：

   • 功能：檢查向量中的元素是否存在于另一個向量中。
   • 返回值：邏輯向量，匹配的元素返回 TRUE，不匹配的返回 FALSE。
   • 示例：

     my_vector <- c("apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry")
     search_vector <- c("banana", "date")
     matches <- my_vector %in% search_vector
     print(matches)  # 輸出: [1] FALSE  TRUE FALSE  TRUE FALSE
     

2. match：

   • 功能：返回向量中每個元素在另一個向量中的位置。
   • 返回值：整數向量，表示匹配的元素的位置，未匹配的返回 NA。
   • 示例：

     my_vector <- c("apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry")
     search_vector <- c("banana", "date")
     indices <- match(my_vector, search_vector)
     print(indices)  # 輸出: [1] NA  1 NA  2 NA
     

在數據框中使用

• %in%：

  • 可以對數據框的某一列使用 %in%。
  • 示例：

    my_df <- data.frame(name = c("Alice", "Bob", "Charlie", "David", "Eve"),description = c("apple lover", "banana fan", "cherry enthusiast", "date admirer", "elderberry connoisseur"),stringsAsFactors = FALSE
    )# 使用 %in% 檢查 description 列中哪些行包含 "banana" 或 "date"
    search_vector <- c("banana fan", "date admirer")
    matches <- my_df$description %in% search_vector
    print(matches)  # 輸出: [1] FALSE  TRUE FALSE  TRUE FALSE
    

• match：

  • 可以對數據框的某一列使用 match。
  • 示例：

    my_df <- data.frame(name = c("Alice", "Bob", "Charlie", "David", "Eve"),description = c("apple lover", "banana fan", "cherry enthusiast", "date admirer", "elderberry connoisseur"),stringsAsFactors = FALSE
    )# 使用 match 獲取 description 列中每個元素在 search_vector 中的位置
    search_vector <- c("banana fan", "date admirer")
    indices <- match(my_df$description, search_vector)
    print(indices)  # 輸出: [1] NA  1 NA  2 NA
    

總結

• 正則表達式匹配：

  • grepl：檢查匹配，返回邏輯向量。
  • grep：返回匹配的索引。
  • sub 和 gsub：替換匹配的內容。

• 非正則表達式匹配：

  • %in%：檢查元素是否存在于另一個向量中，返回邏輯向量。
  • match：返回元素在另一個向量中的位置，未匹配的返回 NA。

這些方法在向量和數據框中都可以使用，具體選擇哪種方法取決于你的具體需求。