思维导图
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本文出自 容华谢后的博客
往期回顾：
0.写在前面
今天我们来讲下正则中的分组与引用，其实在第一篇文章中，我们在实战环节就已经用到分组这个功能了，回顾下 IPv4 地址的正则表达式：
^([1-9][0-9]?|1[0-9][0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])(\.(0|[1-9][0-9]?|1[0-9][0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])){3}$
可以简写下：
^(条件1)(\.(条件2)){3}$
可以看到在表达式中出现了几对括号，为什么要用括号把表达式括起来，这些括号有什么作用呢，我们一起来看下。
1.分组与编号
括号在正则中可以用于分组，被括号括起来的部分可以称为子表达式，会被保存成一个子组。
举个栗子，有一个日期时间 2021-06-01 13:14:21，我们想要提取出其中的日期和时间，就要用括号对日期和时间进行分组，如下图所示：
分组与编号
可以看到图中有两个分组，日期分组是第1个，时间分组是第2个，我们以左括号的位置，来表示分组的标号，从1开始，第几个左括号，就是第几个分组。
上面的栗子，我们再分的细一点，我们要分别提取其中的年、月、日，时、分、秒，如下图所示：
括号嵌套
可以看到日期的分组编号是 1，时间分组的编号是 5，年月日的分组编号分别是 2，3，4，时分秒的分组编号分别是 6，7，8。
2.不保存子组
分组是有一定的性能消耗的，在有些情况下，我们只是单纯的想要分组，后续并不想使用它，就可以在左括号的后面加上 ?: 表示不保存子组。
比如，需要是使用正则匹配目标字符串中的15位或18位数字：
| 功能 | 正则 | 示例 |
|---|---|---|
| 保存子组 | (正则) | \d{15}(\d{3})? |
| 不保存子组 | (?:正则) | \d{15}(?:\d{3})? |
保存子组
不保存子组
我们之前讲过的 IPv4 正则表示就可以优化下：
^(?:[1-9][0-9]?|1[0-9][0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])(?:\.(?:0|[1-9][0-9]?|1[0-9][0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])){3}$
IPv4地址正则匹配
3.分组引用
上面讲完了分组，我们来看下如何来引用分组，大部分语言都是用 反斜杠 + 编号 的方式，个别的比如 JavaScript语言，使用的是 美元符号 + 编号 的方式：
| 编程语言 | 查找时引用方式 | 替换时引用方式 |
|---|---|---|
| Python | \number 如 \1 | \number 如 \1 |
| Go | 官方包不支持 | 官方包不支持 |
| Java | \number 如 \1 | $number 如 $1 |
| JavaScript | $number 如 $1 | $number 如 $1 |
| PHP | \number 如 \1 | \number 如 \1 |
| Ruby | \number 如 \1 | \number 如 \1 |
4.查找与替换
查找
到这里我们已经学完了分组与引用的知识，一起来实践下，有这样一个需求，在一个目标字符串中，查找两个重复出现的单词。
还没有学到单词边界，我们先用 \w{2,} 来表示出现的单词，重复的单词就是 (\w{2,} \1)，看下结果：
分组查找
替换
上面的内容，我们讲到了日期的分组，来替换下：
分组替换
对应的 Python 代码如下：
import re
test_str = "2021-06-01 13:14:21"
regex = r"((\d{4})-(\d{2})-(\d{2})) ((\d{2}):(\d{2}):(\d{2}))"
subst = r"\2年\3月\4日 \6时\7分\8秒"
result = re.sub(regex, subst, test_str)
print(result)
输出：2021年06月01日 13时14分21秒
5.在文本编辑器中使用
正则表达式不仅可以在代码中使用，在文本编辑器中也是比较常用的，以 Sublime Text 3 举例来讲下正则的查找与替换，学完之后，会让你的工作事半功倍。
点击 Find -> Find 选项，或者使用快捷键 Ctrl + F 可以唤起查找功能：
Sublime Text 查找.png
点击 Find -> Replace 选项，或者使用快捷键 Ctrl + H 可以唤起替换功能：
Sublime Text 替换.png
查找
我们来实现一个查找邮箱的功能，此处的邮件正则只是简单演示使用，当点击 Find All 按钮后，可以看到邮箱都被找到了，此时如果点击 Ctrl + C 复制，可以把找到的邮箱单独粘贴出来：
查找演示
替换
演示下我们上面讲过的替换例子：
替换演示
怎么样，是不是很方便，几乎所有的主流编辑器都是支持正则的，学会了正则，对我们的工作帮助还是挺大的。
6.写在最后
最后在总结下上面讲到的内容：
思维导图
到这里，正则表达式的分组与引用就讲完了，如果有问题可以给我留言评论，谢谢。
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