正則表達式 Regular Expression

正則表達式（Regular Expression，簡稱 regex 或 regexp）是一種強大且靈活的文字處理工具，用於匹配和操作文字。它們通常用於搜索、替換和驗證文字。以下是正則表達式的基本概念和一些常見的用法說明：

基本概念

1. 字面字符（Literal Characters）：匹配文本中的字符本身。

   • 例如，正則表達式 abc 會匹配字串 "abc"。

2. 元字符（Metacharacters）：具有特殊含義的字符。

   • 常見的元字符包括 .、^、$、*、+、?、{}、[]、|、()。

3. 字符類（Character Classes）：用方括號 [] 包圍的一組字符，表示其中的任意一個字符。

   • 例如，[abc] 匹配 "a"、"b" 或 "c"。

4. 預定義字符類（Predefined Character Classes）：

   • \d：匹配任何數字，等同於 [0-9]。
   • \D：匹配任何非數字字符。
   • \w：匹配任何字母、數字或底線，等同於 [a-zA-Z0-9_]。
   • \W：匹配任何非單詞字符。
   • \s：匹配任何空白字符（空格、製表符、換行符等）。
   • \S：匹配任何非空白字符。

5. 量詞（Quantifiers）：指定前面的元素出現的次數。

   • *：匹配前面的元素零次或多次。
   • +：匹配前面的元素一次或多次。
   • ?：匹配前面的元素零次或一次。
   • {n}：匹配前面的元素恰好 n 次。
   • {n,}：匹配前面的元素至少 n 次。
   • {n,m}：匹配前面的元素至少 n 次且至多 m 次。

6. 邊界匹配（Anchors）：用於匹配字串的開始和結束。

   • ^：匹配字串的開始。
   • $：匹配字串的結束。

7. 分組和捕獲（Grouping and Capturing）：用圓括號 () 將字符組合在一起。

   • 例如，(abc)+ 匹配 "abc"、"abcabc"、"abcabcabc" 等。

8. 替代（Alternation）：使用管道符號 | 來表示 "或"。

   • 例如，abc|def 匹配 "abc" 或 "def"。

常見應用

匹配電子郵件地址：

^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}$

匹配IP地址：

^(?:[0-9]{1,3}\.){3}[0-9]{1,3}$

匹配日期（格式：YYYY-MM-DD）：

^\d{4}-\d{2}-\d{2}$

匹配電話號碼（格式：123-456-7890 或 (123) 456-7890）：

^(\(\d{3}\) |\d{3}-)\d{3}-\d{4}$