正則表達式位置匹配


正則表達式是匹配模式,要么匹配字符,要么匹配位置。請記住這句話。

然而大部分人學習正則時,對於匹配位置的重視程度沒有那么高。

本章講講正則匹配位置的相關知識點。

內容包括:

  • 什么是位置?
  • 如何匹配位置?
  • 位置的特性
  • 幾個應用實例分析

什么是位置呢?

位置(錨)是相鄰字符之間的位置。比如,下圖中箭頭所指的地方:

r.2.1.png

如何匹配位置呢?

^$\b\B(?=p)(?!p)

相應的可視化形式是:

r.2.2.png

^$

^(脫字符)匹配開頭,在多行匹配中匹配行開頭。

$(美元符號)匹配結尾,在多行匹配中匹配行結尾。

比如我們把字符串的開頭和結尾用 "#" 替換(位置可以替換成字符的!):

var result = "hello".replace(/^|$/g, '#');
console.log(result);
// => "#hello#"

多行匹配模式(即有修飾符 m)時,二者是行的概念,這一點需要我們注意:

var result = "I\nlove\njavascript".replace(/^|$/gm, '#');
console.log(result);
/*
#I#
#love#
#javascript#
*/

\b\B

\b 是單詞邊界,具體就是 \w\W 之間的位置,也包括 \w^ 之間的位置,和 \w$ 之間的位置。

比如考察文件名 "[JS] Lesson_01.mp4" 中的 \b,如下:

var result = "[JS] Lesson_01.mp4".replace(/\b/g, '#');
console.log(result);
// => "[#JS#] #Lesson_01#.#mp4#"

為什么是這樣呢?這需要仔細看看。

首先,我們知道,\w 是字符組 [0-9a-zA-Z_] 的簡寫形式,即 \w 是字母數字或者下划線的中任何一個字符。而 \W 是排除字符組 [^0-9a-zA-Z_] 的簡寫形式,即 \W\w 以外的任何一個字符。

此時我們可以看看 "[#JS#] #Lesson_01#.#mp4#" 中的每一個井號 ,是怎么來的。

  • 第 1 個,兩邊字符是 "[" 與 "J",是 \W\w 之間的位置。
  • 第 2 個,兩邊字符是 "S" 與 "]",也就是 \w\W 之間的位置。
  • 第 3 個,兩邊字符是空格與 "L",也就是 \W\w 之間的位置。
  • 第 4 個,兩邊字符是 "1" 與 ".",也就是 \w\W 之間的位置。
  • 第 5 個,兩邊字符是 "." 與 "m",也就是 \W\w 之間的位置。
  • 第 6 個,位於結尾,前面的字符 "4" 是 \w,即 \w$ 之間的位置。

知道了 \b 的概念后,那么 \B 也就相對好理解了。

\B 就是 \b 的反面的意思,非單詞邊界。例如在字符串中所有位置中,扣掉 \b,剩下的都是 \B 的。

具體說來就是 \w\w\W\W^\W\W$ 之間的位置。

比如上面的例子,把所有 \B 替換成 "#"

var result = "[JS] Lesson_01.mp4".replace(/\B/g, '#');
console.log(result);
// => "#[J#S]# L#e#s#s#o#n#_#0#1.m#p#4"

(?=p)(?!p)

(?=p),其中 p 是一個子模式,即 p 前面的位置,或者說,該位置后面的字符要匹配 p。

比如 (?=l),表示 "l" 字符前面的位置,例如:

var result = "hello".replace(/(?=l)/g, '#');
console.log(result);
// => "he#l#lo"

(?!p) 就是 (?=p) 的反面意思,比如:

var result = "hello".replace(/(?!l)/g, '#');
console.log(result);
// => "#h#ell#o#"

二者的學名分別是 positive lookahead 和 negative lookahead。

中文翻譯分別是正向先行斷言和負向先行斷言。

ES5 之后的版本,會支持 positive lookbehind 和 negative lookbehind。

具體是 (?<=p)(?<!p)

也有書上把這四個東西,翻譯成環視,即看看右邊和看看左邊。

但一般書上,沒有很好強調這四者是個位置。

比如 (?=p),一般都理解成:要求接下來的字符與 p 匹配,但不能包括 p 匹配的那些字符。

而在本人看來,(?=p) 就與 ^ 一樣好理解,就是 p 前面的那個位置。

位置的特性

對於位置的理解,我們可以理解成空字符 ""。

比如 "hello" 字符串等價於如下的形式:

"hello" == "" + "h" + "" + "e" + "" + "l" + "" + "l" + "o" + "";

也等價於:

"hello" == "" + "" + "hello"

因此,把 /\^hello$/ 寫成 /^^hello$$$/,是沒有任何問題的:

var result = /^^hello$$$/.test("hello");
console.log(result);
// => true

甚至可以寫成更復雜的:

var result = /(?=he)^^he(?=\w)llo$\b\b$/.test("hello");
console.log(result);
// => true

也就是說字符之間的位置,可以寫成多個。

TIP: 把位置理解空字符,是對位置非常有效的理解方式。

相關案例

不匹配任何東西的正則

讓你寫個正則不匹配任何東西

easy,/.^/

因為此正則要求只有一個字符,但該字符后面是開頭,而這樣的字符串是不存在的

數字的千位分隔符表示法

比如把 "12345678",變成 "12,345,678"

可見是需要把相應的位置替換成 ","

思路是什么呢?

弄出最后一個逗號

使用 (?=\d{3}$) 就可以做到:

var result = "12345678".replace(/(?=\d{3}$)/g, ',')
console.log(result);
// => "12345,678"

其中,(?=\d{3}$) 匹配 \d{3}$ 前面的位置。而 \d{3}$ 匹配的是目標字符串最后那 3 位數字。

弄出所有的逗號

因為逗號出現的位置,要求后面 3 個數字一組,也就是 \d{3} 至少出現一次。

此時可以使用量詞 +

var result = "12345678".replace(/(?=(\d{3})+$)/g, ',')
console.log(result);
// => "12,345,678"

匹配其余案例

寫完正則后,要多驗證幾個案例,此時我們會發現問題:

var result = "123456789".replace(/(?=(\d{3})+$)/g, ',')
console.log(result);
// => ",123,456,789"

因為上面的正則,僅僅表示把從結尾向前數,一但是 3 的倍數,就把其前面的位置替換成逗號。因此才會出現這個問題。

怎么解決呢?我們要求匹配的到這個位置不能是開頭。

我們知道匹配開頭可以使用 ^,但要求這個位置不是開頭怎么辦?

easy,(?!^),你想到了嗎?測試如下:

var regex = /(?!^)(?=(\d{3})+$)/g;
var result = "12345678".replace(regex, ',')
console.log(result);
// => "12,345,678"
result = "123456789".replace(regex, ',');
console.log(result);
// => "123,456,789"

支持其他形式

如果要把 "12345678 123456789" 替換成 "12,345,678 123,456,789"

此時我們需要修改正則,把里面的開頭 ^ 和結尾 $,修改成 \b

var string = "12345678 123456789",
regex = /(?!\b)(?=(\d{3})+\b)/g;
var result = string.replace(regex, ',')
console.log(result);
// => "12,345,678 123,456,789"

其中 (?!\b) 怎么理解呢?

要求當前是一個位置,但不是 \b 前面的位置,其實 (?!\b) 說的就是 \B

因此最終正則變成了:/\B(?=(\d{3})+\b)/g

可視化形式是:

r.2.3.png

格式化

千分符表示法一個常見的應用就是貨幣格式化。

比如把下面的字符串:1888

格式化成:$ 1,888.00

有了前面的鋪墊,我們很容實現如下:

function format (num) {
 return num.toFixed(2).replace(/\B(?=(\d{3})+\b)/, ",").replace(/^/, "$$ ");
};
console.log( format(1888) );
// => "$ 1,888.00"

驗證密碼問題

密碼長度 6-12 位,由數字、小寫字符和大寫字母組成,但必須至少包括 2 種字符。

此題,如果寫成多個正則來判斷,比較容易。但要寫成一個正則就比較困難。

那么,我們就來挑戰一下。看看我們對位置的理解是否深刻。

簡化

不考慮“但必須至少包括 2 種字符”這一條件。我們可以容易寫出:var regex = /^[0-9A-Za-z]{6,12}$/;

判斷是否包含有某一種字符

假設,要求的必須包含數字,怎么辦?此時我們可以使用 (?=.*[0-9]) 來做。

因此正則變成:var regex = /(?=.*[0-9])^[0-9A-Za-z]{6,12}$/;

同時包含具體兩種字符

比如同時包含數字和小寫字母,可以用 (?=.[0-9])(?=.[a-z]) 來做。

因此正則變成:var regex = /(?=.*[0-9])(?=.*[a-z])^[0-9A-Za-z]{6,12}$/;

解答

我們可以把原題變成下列幾種情況之一:

  • 同時包含數字和小寫字母
  • 同時包含數字和大寫字母
  • 同時包含小寫字母和大寫字母
  • 同時包含數字、小寫字母和大寫字母
  • 以上的 4 種情況是或的關系(實際上,可以不用第 4 條)。

最終答案是:

var regex = /((?=.*[0-9])(?=.*[a-z])|(?=.*[0-9])(?=.*[A-Z])|(?=.*[a-z])(?=.*[A-
Z]))^[0-9A-Za-z]{6,12}$/;
console.log( regex.test("1234567") ); // false 全是數字
console.log( regex.test("abcdef") ); // false 全是小寫字母
console.log( regex.test("ABCDEFGH") ); // false 全是大寫字母
console.log( regex.test("ab23C") ); // false 不足6位
console.log( regex.test("ABCDEF234") ); // true 大寫字母和數字
console.log( regex.test("abcdEF234") ); // true 三者都有

可視化形式是:

r.2.4.png

解惑

上面的正則看起來比較復雜,只要理解了第二步,其余就全部理解了。

/(?=.*[0-9])^[0-9A-Za-z]{6,12}$/

對於這個正則,我們只需要弄明白 (?=.*[0-9])^ 即可。

分開來看就是 (?=.*[0-9])^

表示開頭前面還有個位置(當然也是開頭,即同一個位置,想想之前的空字符類比)。

(?=.*[0-9])表示該位置后面的字符匹配 .*[0-9],即,有任何多個任意字符,后面再跟個數字。

翻譯成大白話,就是接下來的字符,必須包含個數字。

另外一種解法

“至少包含兩種字符”的意思就是說,不能全部都是數字,也不能全部都是小寫字母,也不能全部都是大寫字母。

那么要求“不能全部都是數字”,怎么做呢? (?!p) 出馬!

對應的正則是:var regex = /(?!^[0-9]{6,12}$)^[0-9A-Za-z]{6,12}$/;

三種“都不能”呢?

最終答案是:

var regex = /(?!^[0-9]{6,12}$)(?!^[a-z]{6,12}$)(?!^[A-Z]{6,12}$)^[0-9A-Za-z]{6,12}$/;
console.log( regex.test("1234567") ); // false 全是數字
console.log( regex.test("abcdef") ); // false 全是小寫字母
console.log( regex.test("ABCDEFGH") ); // false 全是大寫字母
console.log( regex.test("ab23C") ); // false 不足6位
console.log( regex.test("ABCDEF234") ); // true 大寫字母和數字
console.log( regex.test("abcdEF234") ); // true 三者都有

其可視化形式是:

r.2.5.png

本章小結

重點掌握匹配位置的這 6 個錨,給我們的解決正則問題工具箱內添加了新工具。


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