R-数据处理 | 正则表达式
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半坏街灯
2025-03-26 09:42:17
正则表达式是一种描述字符串集合的模式，分为扩展基本正则表达式和Perl正则表达式两种类型。R语言中主要使用的是扩展基本正则表达式。
正则表达式主要用于匹配和提取文本中的特定模式。在R中，主要通过`stringr`包中的`str_extract`和`str_extract_all`函数实现。`str_extract`函数用于在一个字符串中查找第一个与正则表达式匹配的实例，而`str_extract_all`则可以对多个字符串进行操作，返回所有匹配结果。
例如，对于一个包含多个字符串的向量，使用`str_extract_all`函数可以提取所有匹配的结果。函数的输出通常是一个列表，每个列表元素对应一个字符串的结果。如果结果列表长度为1（即输入字符串长度为1），可以通过`unlist`函数解析。此外，还可以通过设置参数`simplify`为`TRUE`，将结果转换为矩阵形式。
正则表达式不仅用于匹配单词，还可以匹配任意字符序列。特定符号如`^`和`$`用于标记字符串的开始和结束，而`|`表示“或”操作，使正则表达式能够匹配多个可能的模式。
在字符序列中，可以通过特定符号如`-`在字符范围内匹配特定字符，如`a-g`表示匹配从a到g的任意字符。此外，正则表达式可以包含数字、标点符号和空格，R中预定义了一些常用的字符类，如`\w`匹配单词字符，`\b`匹配单词边界。
通过在字符类前加入`^`，可以反转字符类的匹配规则，使其匹配除该字符类包含字符之外的所有字符。在字符类中使用 `{n}` 表示重复特定字符 n 次，如 `a{4}` 表示匹配连续4个字符a。加号（+）表示匹配前面条目至少一次，如 `A.+sentence` 可以提取以A开头，以sentence结尾的序列。
R语言默认采用贪婪量化模式，即尽可能匹配最大合法序列。如果希望匹配最短序列，可以通过添加`?`来表示可选匹配，最多匹配一次。
元字符如`.; |; (); []; {}; ^; $; *; +; ?; -`在正则表达式中具有特殊含义。为了在字符串中匹配这些元字符，可以使用双斜杠或`fixed()`函数进行转义。
正则表达式的应用包括反向引用（backreferencing），即在匹配模式中引用之前匹配的子字符串。例如，`[[:alpha:]]+.+?\1`表示在匹配出的字符下一次出现时进行引用。
实例：提取电话目录中的人名和号码。人名模式中包含字母、句点、逗号和空格，可使用`[[:alpha:.], ]`表示。号码提取需要分析号码的组成，包括区号、括号、破折号和数字等。
通过这些方法，正则表达式为从复杂文本数据中提取信息提供了强大而灵活的工具。
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