freeCodeCamp JavaScript 算法和数据结构第三章。正则表达式，常常缩写为 “regex” 或 “regexp”，是帮助程序员匹配、搜索和替换文本的模式。正则表达式非常强大，但可能难以阅读，因为它们使用特殊字符来做更复杂更灵活的匹配。在正则表达式的课程中，学习如何使用特殊字符、捕获组、正向或负向先行断言以及其他技巧来匹配你想要的文本。以下为我在学习和实战练习过程中所做的笔记，可供参考。

一、文字匹配

在编程语言中，正则表达式用于匹配指定的字符串。 通过正则表达式创建匹配模式（规则）可以帮你完成指定匹配。

正则表达式中不需要引号。如果想要在字符串 The dog chased the cat 中匹配到 the 这个单词，可以使用如下正则表达式：/the/。

测试正则表达式的一种方法是使用 .test() 方法。 .test() 方法会把编写的正则表达式和字符串（即括号内的内容）匹配，如果成功匹配到字符，则返回 true，反之，返回 false：

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let testStr = "freeCodeCamp";
let testRegex = /Code/;
testRegex.test(testStr);  // true

可以使用 alternation 或 OR 操作符搜索多个模式：使用 | 操作符匹配操作符前面或后面的字符。 例如，如果你想匹配 yes 或 no，你需要的正则表达式是 /yes|no/。

你还可以匹配多个规则，这可以通过添加更多的匹配模式来实现。 这些匹配模式将包含更多的 OR 操作符来分隔它们，比如/yes|no|maybe/。

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let petString = "James has a pet cat.";
let petRegex = /dog|cat|bird|fish/;  // 使用正则表达式 petRegex 以匹配 dog、cat、bird 或者 fish
let result = petRegex.test(petString);

可以使用标志（flag）来匹配字母大小写两种情况。 可以通过将忽略大小写的标志 i 附加到正则表达式之后来使用它。 这里给出使用该标志的一个实例 /ignorecase/i， 这个字符串可以匹配字符串 ignorecase、igNoreCase 和 IgnoreCase。

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let myString = "freeCodeCamp";
let fccRegex = /freecodecamp/i;  // 忽略大小写
let result = fccRegex.test(myString);

可以使用 .match() 方法来提取找到的实际匹配项。可以使用字符串来调用 .match() 方法，并在括号内传入正则表达式。

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"Hello, World!".match(/Hello/);  // 返回 ["Hello"]
let ourStr = "Regular expressions";
let ourRegex = /expressions/;
ourStr.match(ourRegex);    // 返回 ["expressions"]

全局匹配：若要多次搜寻或提取模式匹配，可以使用 g 标志。在正则表达式上可以有多个标志，比如 /search/gi。

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let testStr = "Repeat, Repeat, Repeat";
let repeatRegex = /Repeat/g;
testStr.match(repeatRegex);  // 返回值 ["Repeat", "Repeat", "Repeat"]

通配符 . 将匹配任何一个字符。 通配符也叫 dot 或 period。 可以像使用正则表达式中任何其他字符一样使用通配符。 例如，如果想匹配 hug、huh、hut 和 hum，可以使用正则表达式 /hu./ 匹配以上四个单词。

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let humStr = "I'll hum a song";
let hugStr = "Bear hug";
let huRegex = /hu./;
huRegex.test(humStr);    // true
huRegex.test(hugStr);    // true

二、字符集匹配

文字匹配模式（/literal/）和通配符（/./）是正则表达式的两种极端情况，一种是精确匹配，而另一种则是匹配所有。 在这两种极端情况之间有一个平衡选项。

可以使用字符集 （character classes）更灵活的匹配字符。 可以把字符集放在方括号（[ 和 ]）之间来定义一组需要匹配的字符串。例如，如果想要匹配 bag、big 和 bug，但是不想匹配 bog。 可以创建正则表达式 /b[aiu]g/ 来执行此操作。 [aiu] 是只匹配字符 a、i 或者 u 的字符集。

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let quoteSample = "Beware of bugs in the above code; I have only proved it correct, not tried it.";
let vowelRegex = /[aeiou]/ig;  // 使用元音字符集（a、e、i、o、u）在正则表达式 vowelRegex 中匹配到字符串 quoteSample 中的所有元音。
let result = quoteSample.match(vowelRegex); 

在字符集中，可以使用连字符（-）来定义要匹配的字符范围。例如，要匹配小写字母 a 到 e，你可以使用 [a-e]。

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let quoteSample = "The quick brown fox jumps over the lazy dog.";
let alphabetRegex = /[a-z]/ig; // 匹配字符串 quoteSample 中的所有字母。 
let result = quoteSample.match(alphabetRegex); 

使用连字符（-）匹配字符范围并不仅限于字母。 它还可以匹配一系列数字。例如，/[0-5]/ 匹配 0 和 5 之间的任意数字，包含 0 和 5。此外，还可以在单个字符集中组合一系列字母和数字。

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let jennyStr = "Jenny8675309";
let myRegex = /[a-z0-9]/ig;
jennyStr.match(myRegex);

也可以创建一个不想匹配的字符集合。 这些类型的字符集称为否定字符集（ negated character sets）。

要创建否定字符集，需要在开始括号后面和不想匹配的字符前面放置脱字符（即^）。例如，/[^aeiou]/gi 匹配所有非元音字符。 注意，字符 .、!、[、@、/ 和空白字符等也会被匹配，该否定字符集仅排除元音字符。

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let quoteSample = "3 blind mice.";
let myRegex = /[^aeiou0-9]/ig;   // 创建一个匹配所有非数字或元音字符的正则表达式。 
let result = quoteSample.match(myRegex); 

有时，需要匹配出现一次或者连续多次的的字符（或字符组）。 这意味着它至少出现一次，并且可能重复出现。

可以使用 + 符号来检查情况是否如此。 记住，字符或匹配模式必须一个接一个地连续出现。 这就是说，字符必须一个接一个地重复。

例如，/a+/g 会在 abc 中匹配到一个匹配项，并且返回 ["a"]。 因为 + 的存在，它也会在 aabc 中匹配到一个匹配项，然后返回 ["aa"]。如果它是检查字符串 abab，它将匹配到两个匹配项并且返回["a", "a"]，因为a字符不连续，在它们之间有一个b字符。 最后，因为在字符串 bcd 中没有 a，因此找不到匹配项。

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let difficultSpelling = "Mississippi";
let myRegex = /s+/g;    // 在字符串 Mississippi 中匹配到出现一次或多次的字母 s 的匹配项。  
let result = difficultSpelling.match(myRegex);

有一个选项可以匹配出现零次或多次的字符。执行该操作的字符叫做星号，即*。

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// chewieQuote 已经被初始化为 Aaaaaaaaaaaaaaaarrrgh!
let chewieRegex = /Aa*/; // 使用 * 在 chewieQuote 中匹配 A 及其之后出现的零个或多个a。
let result = chewieQuote.match(chewieRegex);

贪婪（greedy）匹配会匹配到符合正则表达式匹配模式的字符串的最长可能部分，并将其作为匹配项返回。 另一种方案称为懒惰（lazy）匹配，它会匹配到满足正则表达式的字符串的最小可能部分。

可以将正则表达式 /t[a-z]*i/ 应用于字符串 "titanic"。 这个正则表达式是一个以 t 开始，以 i 结束，并且中间有一些字母的匹配模式。正则表达式默认是贪婪匹配，因此匹配返回为 ["titani"]。 它会匹配到适合该匹配模式的最大子字符串。

但是，你可以使用 ? 字符来将其变成懒惰匹配。 调整后的正则表达式 /t[a-z]*?i/ 匹配字符串 "titanic" 返回 ["ti"]。

应该避免使用正则表达式解析 HTML，但是可以用正则表达式匹配 HTML 字符串。

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let text = "<h1>Winter is coming</h1>";
let myRegex = /<h.*?1>/;  // 让正则表达式返回 HTML 标签 <h1>，而不是文本 "<h1>Winter is coming</h1>"。
let result = text.match(myRegex);

三、字符串匹配

除了在字符集中使用之外，插入符号（^）用于匹配文本是否在字符串的开始位置。

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let firstString = "Ricky is first and can be found."; 
let firstRegex = /^Ricky/;    // true
firstRegex.test(firstString);
let notFirst = "You can't find Ricky now.";
firstRegex.test(notFirst);    // false

可以使用正则表达式的美元符号 $ 来搜寻字符串的结尾。

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let theEnding = "This is a never ending story";
let storyRegex = /story$/;
storyRegex.test(theEnding);    // true
let noEnding = "Sometimes a story will have to end";
storyRegex.test(noEnding);    // false

使用元字符，可以使用 [a-z] 搜寻字母表中的所有字母。 这种元字符是很常见的，它有一个缩写，但这个缩写也包含额外的字符。这些元字符缩写也被称为短语元字符 shorthand character classes。

JavaScript 中与字母表匹配的最接近的元字符是\w。 这个缩写等同于[A-Za-z0-9_]。 此字符类匹配大写字母和小写字母以及数字。 注意，这个字符类也包含下划线字符 (_)。

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let longHand = /[A-Za-z0-9_]+/;
let shortHand = /\w+/;
let numbers = "42";
let varNames = "important_var";
longHand.test(numbers);    // true
shortHand.test(numbers);    // true
longHand.test(varNames);    // true
shortHand.test(varNames);    // true

匹配除了字母和数字的所有符号可以使用 \W 搜寻和 \w 相反的匹配模式。 注意，相反匹配模式使用大写字母。 此缩写与 [^A-Za-z0-9_] 是一样的。

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let shortHand = /\W/;
let numbers = "42%";
let sentence = "Coding!";
numbers.match(shortHand);    // ["%"]
sentence.match(shortHand);    // ["!"]

另一个常见的匹配模式是只寻找数字。查找数字字符的缩写是 \d，注意是小写的 d。 这等同于元字符 [0-9]，它查找 0 到 9 之间任意数字的单个字符。

也可以使用类似的缩写来搜寻非数字，该缩写使用大写的 D。查找非数字字符的缩写是 \D。 这等同于字符串 [^0-9]，它查找不是 0 - 9 之间数字的单个字符。

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let movieName = "2001: A Space Odyssey";
let noNumRegex = /\D/g;    // 使用非数字缩写 \D 来计算电影标题中有多少非数字。
let result = movieName.match(noNumRegex).length;

可以使用 \s 搜寻空格，其中 s 是小写。 此匹配模式将匹配空格、回车符、制表符、换页符和换行符。 可以认为这类似于元字符 [ \r\t\f\n\v]。

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let whiteSpace = "Whitespace. Whitespace everywhere!"
let spaceRegex = /\s/g;    
whiteSpace.match(spaceRegex);    // 返回 [" ", " "]

使用 \S 搜寻非空白字符，其中 s 是大写。 此匹配模式将不匹配空格、回车符、制表符、换页符和换行符。 可以认为这类似于元字符 [^ \r\t\f\n\v]。

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let whiteSpace = "Whitespace. Whitespace everywhere!"
let nonSpaceRegex = /\S/g;
whiteSpace.match(nonSpaceRegex).length;    // 32

使用数量说明符（quantity specifiers）指定匹配模式的上下限。 数量说明符与花括号（{ 和 }）一起使用。 可以在花括号之间放两个数字，这两个数字代表匹配模式的上限和下限。例如，要匹配出现 3 到 5 次字母 a 的在字符串 ah，正则表达式应为/a{3,5}h/。

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let A4 = "aaaah";
let A2 = "aah";
let multipleA = /a{3,5}h/;
multipleA.test(A4);    // true
multipleA.test(A2);    // false

但有时候只想指定匹配模式的下限而不需要指定上限，在第一个数字后面跟一个逗号即可。

要指定一定数量的匹配模式，只需在大括号之间放置一个数字。例如，要只匹配字母 a 出现 3 次的单词hah，正则表达式应为/ha{3}h/。

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let A4 = "haaaah";
let A3 = "haaah";
let A100 = "h" + "a".repeat(100) + "h";
let multipleHA = /ha{3}h/;
multipleHA.test(A4);    // true
multipleHA.test(A3);    // false
multipleHA.test(A100);    // true

可以使用问号 ? 指定可能存在的元素。 这将检查前面的零个或一个元素。 可以将此符号视为前面的元素是可选的。

例如，美式英语和英式英语略有不同，可以使用问号来匹配两种拼写。

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let american = "color";
let british = "colour";
let rainbowRegex= /colou?r/;
rainbowRegex.test(american);    // true
rainbowRegex.test(british);    // true

先行断言 （Lookaheads）是告诉 JavaScript 在字符串中向前查找的匹配模式。 当想要在同一个字符串上搜寻多个匹配模式时，这可能非常有用。

有两种先行断言：正向先行断言（positive lookahead）和负向先行断言（negative lookahead）。

正向先行断言会查看并确保搜索匹配模式中的元素存在，但实际上并不匹配。 正向先行断言的用法是 (?=...)，其中 ... 就是需要存在但不会被匹配的部分。

另一方面，负向先行断言会查看并确保搜索匹配模式中的元素不存在。 负向先行断言的用法是 (?!...)，其中 ... 是希望不存在的匹配模式。 如果负向先行断言部分不存在，将返回匹配模式的其余部分。

先行断言的更实际用途是检查一个字符串中的两个或更多匹配模式。 这里有一个简单的密码检查器，密码规则是 3 到 6 个字符且至少包含一个数字：

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let password = "abc123";
let checkPass = /(?=\w{3,6})(?=\D*\d)/;
checkPass.test(password);

有时候我们想使用正则表达式里的括号 () 来检查字符组。

如果想在字符串找到 Penguin 或 Pumpkin，可以用这个正则表达式：/P(engu|umpk)in/g。然后使用 test() 方法检查 test 字符串里面是否包含字符组。

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let testStr = "Pumpkin";
let testRegex = /P(engu|umpk)in/;    
testRegex.test(testStr);    // true

捕获组可以用于找到重复的子字符串。捕获组是通过把要捕获的正则表达式放在括号中来构建的。

例子：捕获一个包含字母数字字符的词，所以捕获组是将 \w+ 放在括号中：/(\w+)/。

分组匹配的子字符串被保存到一个临时的“变量”， 可以使用同一正则表达式和反斜线及捕获组的编号来访问它（例如：\1）。 捕获组按其开头括号的位置自动编号（从左到右），从 1 开始。

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// 匹配被空格隔开的两个相同单词
let repeatRegex = /(\w+) \1 \1/;
repeatRegex.test(repeatStr); // Returns true
repeatStr.match(repeatRegex); // Returns ["row row row", "row"]

搜索功能是很有用的。 但是，当搜索同时也执行更改（或替换）匹配文本的操作时，搜索功能就会显得更加强大。

可以在字符串上使用 .replace() 方法来搜索并替换字符串中的文本。 .replace() 的输入首先是想要搜索的正则表达式匹配模式。 第二个参数是用于替换匹配的字符串或用于执行某些操作的函数。

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let wrongText = "The sky is silver.";
let silverRegex = /silver/;
wrongText.replace(silverRegex, "blue");  // 返回 The sky is blue.

还可以使用美元符号（$）访问替换字符串中的捕获组。

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"Code Camp".replace(/(\w+)\s(\w+)/, '$2 $1');  // 返回字符串 Camp Code

有时字符串周围存在的空白字符并不是必需的。 字符串的典型处理是删除字符串开头和结尾处的空格。

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let hello = "   Hello, World!  ";
let wsRegex = /^\s+|\s+$/g; 
let result = hello.replace(wsRegex, "");

在 JavaScript 中 String.prototype.trim() 方法也可以实现同样的效果。

Bezhuang