Web Scraper 高级用法——利用正则表达式筛选文本信息 | 简易数据分析 17

2019/04/10 10:10
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这是简易数据分析系列的第 17 篇文章。

学习了这么多课,我想大家已经发现了,web scraper 主要是用来爬取文本信息的。

在爬取的过程中,我们经常会遇到一个问题:网页上的数据比较脏,我们只需要里面的一部分信息。比如说要抓取 电影的评价人数,网页中抓到的原始数据是 1926853人评价,但是我们期望只抓取数字,把 人评价 这三个汉字丢掉。

这种类似的操作在 Excel 可以利用公式等工具处理,其实在 web scraper 里,也有一个利器,那就是正则表达式

正则表达式是一个非常强大工具,它主要是用来处理文本数据的,常用来匹配提取替换文本,在计算机程序中有非常广泛的应用。

web scraper 中也内置了正则表达式工具,但只提供了提取的功能。虽然功能有所残缺,对于 web scraper 使用者来说完全够用了,毕竟 web scraper 的定位就是不会写代码的小白,我们只需要学习最基础的知识就可以了。

1.正则表达式初尝

我们先用 web scraper 初步尝试一下正则表达式。这里还是用豆瓣电影做例子,我们先选择电影的评价人数,预览图是这个样子的:

Text 选择器有个 Regex 的输入框,这个就是输入正则表达式的地方。我们输入 [0-9],然后再点击预览,是这个样子的:

这时候你应该就明白了, [0-9] 就是匹配一个数字的意思。如果我们要匹配多个数字呢?很简单,后面再加个「 + 」号就好。把 [0-9]+ 输入进去,预览一下:

很明显,所有的数字都匹配出来了。

2.正则表达式字符簇

上面讲了用 [0-9] 匹配数字,我们想一下日常用到的文本信息,不外乎这几种:数字、小写字母、大些字母,汉字,特殊字符(比如说各种计量单位、下划线回车等符号) 。

正则表达式里都有匹配这些字符的方法,下面我用一个表格列举出来:

字符簇 匹配
[0-9] 匹配所有的数字
[1-9] 匹配 1 到 9
[a-z] 匹配所有的小写字母
[A-Z] 匹配所有的大写字母
sky 匹配 sky 这个单词,其余文本同理
天空 匹配 天空 这个词,其余文本同理
[\u4e00-\u9fa5] 匹配所有的汉字(绝大部分情况下可以匹配成功)
[ \f\r\t\n] 匹配所有的空白字符

上面列举了一些常用的,其实这些规则可以组合起来,比如说 [a-z][A-Z] 组合起来,就是 [a-zA-Z],表示匹配所有的字母。这些组合也有一些简写,我这里也列举一些:

字符簇 匹配
\w 匹配字母、数字、下划线。等价于 [A-Za-z0-9_]
\W 匹配字母、数字、下划线
\s 匹配任何空白字符,包括空格、制表符、换页符等等。等价于 [ \f\n\r\t\v]
\S 匹配任何空白字符

基本上掌握以上内容就能匹配绝大多数字符了,这里我推荐一个正则练习网站:

http://c.runoob.com/front-end/854

按照下图所示就可以练习正则匹配了:

结合前面的例子,我们知道这些规则只能匹配一个字符,如何匹配多个字符?这就要学习正则表达式限定符

3.正则表达式限定符

我们已经知道在 [0-9] 后面加个加号「+」就可以匹配多个字符了,其实还有很多限定符,详情可见下图表格:

限定符 匹配解释 原始数据 例子
{n} n 是一个非负整数。匹配确定的 n 次 100001 10{2},表示 0 这个字符匹配 2 次,匹配结果是 100
{n,m} m 和 n 均为非负整数,其中n <= m。最少匹配 n 次且最多匹配 m 次 100001 10{2,3},表示 0 这个字符最少匹配 2 次且最多匹配 3 次,匹配结果是 1000
{n,} n 是一个非负整数。至少匹配 n 次 100001 10{2,},表示 0 这个字符至少匹配 2 次,匹配结果是 10000
+ 匹配前面的子表达式一次或多次,等价于 {1,} z,zo,zoo zo+ 能匹配「zo」以及「zoo」,但不能匹配「z」
* 匹配前面的子表达式零次或多次,等价于 {0,} z,zo,zoo zo* 能匹配「z」、「zo」以及「zoo」
? 匹配前面的子表达式零次或一次,等价于 {0,1} z,zo,zoo zo? 能匹配「z」以及「zo」,但不能匹配「zoo」

4.实战练习

学到这里,正则表达式可以算是入门了,我们可以上手几个真实的例子练习一下:

1.提取价格标签中的数字

假设 web scraper 爬到的文本信息是 价格:12.34 ¥,我们要把 12.34 提取出来。这个这个文本里有 5 类数据:

  • 汉字:价格
  • 标点符号:
  • 数字 1234
  • 小数点:.
  • 特殊字符:¥

首先我们匹配小数点前的数字 12,因为价格什么数字可以能出现,而且位数一般都大于 1 位,所以我们用 [0-9]+ 来匹配;考虑到小数点「.」在正则表达式里有特殊含义,我们需要小数点前面加反斜杠 \ 表示转义,用 \. 匹配;小数部分同理,也用 [0-9]+ 匹配。

把这三部分组合在一起,即「[0-9]+\.[0-9]+」,这个表达式可以用一个图来表示:

上面就是我们写出的匹配正则,可以放在刚刚推荐的网站上验证一下:

2.匹配日期

假设 web scraper 爬到的文本信息是 日期:2020-02-02[星期日],我们要把 2020-02-02[星期日] 提取出来。我们把这个文本分解一下:

  • 描述信息 日期: 不匹配,需要丢弃掉
  • 年,一般是 4 位,可以用 [0-9]{4} 匹配
  • 月,一般是 2 位,可以用 [0-9]{2} 匹配
  • 日,一般是 2 位,可以用 [0-9]{2} 匹配
  • 星期,多个汉字,可以用 [\u4e00-\u9fa5]+ 匹配
  • 分隔符 -,可以直接用「-」匹配
  • 分隔符 [],为了避免和正则表达式里的 [] 撞车,我们可以在前面加反斜杠 \ 表示转义,用 \[ \] 匹配

把上面的分析结果综合一下,就是

[0-9]{4}-[0-9]{2}-[0-9]{2}\[[\u4e00-\u9fa5]+\]

看上去还是挺复杂的,但是如果按上面的分析步骤一步一步来,你会发现匹配规则其实还是比较清晰的。

同样我们可以用一张图来表示上面的正则表达式:

5.进阶学习

本篇教程只是正则的入门学习,很多知识点还没有讲到。如果你对此感兴趣,可以去下面几个网站学习:

1.菜鸟教程:正则表达式

继续深入学习的一个网站,不过想成为高手,还得多加练习

2.正则表达式在线测试

可以测试自己写的正则是否正确的一个网站,而且网页末有常用的正则表达式,很多可以直接复制黏贴来用。

3.RegulexRegExr

可以可视化的显示自己的正则匹配规则,教程中我就用了 regulex 生成正则匹配规则图。

6.温馨提示(踩坑预警)

我看了 web scraper 的源代码,它的正则表达式支持不完全,目前只支持提取文字的功能:

他欠缺的功能有:

  • 全局匹配不支持
  • 忽略大小写不支持
  • 不支持分组提取,默认返回第一个匹配值
  • 不支持文本替换

如果有以上的需求,可能要借助 Excel 等工具来支持。

7.联系我

因为文章发在各大平台上,账号较多不能及时回复评论和私信,有问题可关注公众号 ——「卤代烃实验室」,(或 wx 搜索 sky-chx)关注上车防失联。

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原文出处:https://www.cnblogs.com/web-scraper/p/web-scraper-regex.html

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