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Programmierkurs für absolute Anfänger Reguläre Ausdrücke / regular expressions Caren Brinckmann Sommersemester.

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Präsentation zum Thema: "Programmierkurs für absolute Anfänger Reguläre Ausdrücke / regular expressions Caren Brinckmann Sommersemester."—  Präsentation transkript:

1 Programmierkurs für absolute Anfänger Reguläre Ausdrücke / regular expressions Caren Brinckmann Sommersemester 2005

2 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 1 Wozu braucht man das? (1)

3 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 2 Wozu braucht man das? (2) if (($laut eq "p") || ($laut eq "t") || ($laut eq "k") || ($laut eq "b") || ($laut eq "d") || ($laut eq "g")) { print "$laut ist ein Plosiv!"; } kürzer: if ($laut =~ /^[ptkbdg]$/) { print "$laut ist ein Plosiv!"; }

4 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 3 Was sind reguläre Ausdrücke? (1) Reguläre Ausdrücke (RA) sind genau definierte Suchmuster für Zeichenfolgen (d.h. einzelne Zeichen und Zeichenketten). Mit RA kann man nach Zeichenfolgen suchen, die dem jeweiligen Suchmuster entsprechen, und sie weiterverarbeiten (ersetzen, umformatieren, konkatenieren,...). Außerdem kann man Bedingungen in Programmen an reguläre Ausdrücke knüpfen. if ($laut =~ /^[ptkbdg]$/) { print "$laut ist ein Plosiv!"; }

5 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 4 Was sind reguläre Ausdrücke? (2) Ein RA ist also eine Beschreibung, die auf eine ganze Menge von Zeichenfolgen passt. Was bedeutet das konkret? Am besten lernen durch viele Beispiele! Wo werden RA in der Praxis eingesetzt? UNIX-Kommandozeilentools: grep, sed, awk,... Texteditoren: XEmacs, TextPad,... Programmiersprachen: Perl, Python, Java,... Shells (eingeschränkt): bash, Windows-Konsole,...

6 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 5 Einfache RA in Perl Ein RA wird in Perl zwischen zwei Schrägstriche eingeschlossen: /a/ Wenn ein RA auf eine Zeichenfolge passt, so sagt man auch der reguläre Ausdruck matcht die Zeichenfolge. Bsp: /a/ matcht die Zeichenfolge "a" aber auch das 'a' in "Hallo". Zeichen- und Zeichenkettenliterale: /a/ Alabama liegt in Amerika. /haben/ Wir haben keinen Zucker mehr. Haben Sie welchen? Leerzeichen und Groß-/Kleinschreibung beachten!

7 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 6 Matching Operator =~ Um einen regulären Ausdruck mit einer Zeichenkette zu vergleichen, benötigt man den sogenannten Matching Operator: =~ $wort = "Hans"; if ($wort =~ /an/) { print "match!\n"; } else { print "kein match!\n"; }

8 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 7 Sonderzeichen Ein RA besteht aus Literalen (also: wörtlich zu interpretierenden Zeichen und Zeichenketten), und aus folgenden Sonderzeichen, die eine spezielle Bedeutung haben: \. ^ $ + ? * { } ( ) [ ] | D.h., wenn eins dieser Sonderzeichen wörtlich gesucht werden soll, so muss es mit einem vorangestellten \ (backslash) "entwertet" werden, z.B. /2\$/ matchtDas kostet 2$. /2$/ matcht nichtDas kostet 2$. Übung: [2]ja?2.3(oder?)\abc\

9 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 8 Sonderzeichen: Wildcard. Der Punkt. steht für genau ein beliebiges Zeichen (Ausnahme: Zeilentrennzeichen \n). /a./ Maria mag Anna Übung: /mar.o/ matcht welche Teile? marco, amarzo, marsio, Mario, amar ono, schmargo, ammarkoni, marrko Übung: Konstruiere einen regulären Ausdruck, der auf alle Zeichenketten unter a) passt (also Zeichenkettenteile matcht), aber keine der Zeichenketten unter b) akzeptiert: a)pitb)pt spotPot spatepeat slap twopart respite

10 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 9 Sonderzeichen: Positionsmarker ^ und $ Das Caret-Zeichen ^ steht für den Anfang einer Zeichenkette. Das Dollar-Zeichen $ steht für das Ende einer Zeichenkette. /^Henning/ matchtHenning Meier /^Henning/ matcht nichtMeier Henning /Henning$/ matcht nichtHenning Meier /Henning$/ matchtMeier Henning

11 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 10 Sonderzeichen: Beispiel (1) while ($zeile = ) { if ($zeile =~ /^Wir/) { print $zeile; } Wir wollen Eis essen. Das hat keine Wirkung. Wirkungsgrad ist Null. druck1.pl text1.txt Aufruf: perl –w druck1.pl < text1.txt Ausgabe?

12 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 11 Sonderzeichen: Beispiel (2) while ($zeile = ) { if ($zeile =~ /ung\.$/) { print $zeile; } Die Bedienung kommt. Das hat keine Wirkung. Keine Ahnung! druck2.pl text2.txt Aufruf: perl –w druck2.pl < text2.txt Ausgabe?

13 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 12 Sonderzeichen: Wiederholungen ? + * ? bedeutet, dass das vorhergehende Zeichen keinmal oder einmal vorkommen kann (also: höchstens einmal) /hal?o/ matchthaohalo zhaloxxx /hal?o/ matcht nichthallo + bedeutet, dass das vorhergehende Zeichen einmal oder mehrmals vorkommen kann (also: mindestens einmal) /hal+o/ matchthalohallo halllozhalllllloxxx /hal+o/ matcht nichthao * bedeutet, dass das vorhergehende Zeichen keinmal oder beliebig häufig vorkommen kann /hal*o/ matchthaohalo hallozhalllllloxxx

14 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 13 Sonderzeichen: Beispiel (3) while ($zeile = ) { if ($zeile =~ /Al+e/) { print $zeile; } Alle trinken Bier. Briten trinken Ale. Alte Hasen! druck3.pl text3.txt Aufruf: perl –w druck3.pl < text3.txt Ausgabe?

15 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 14 Sonderzeichen: Beispiel (4) while ($zeile = ) { if ($zeile =~ /Al*t?e/) { print $zeile; } Alle trinken Bier. Briten trinken Ale. Alte Hasen! Frau Aterer kommt. druck4.pl text4.txt Aufruf: perl –w druck4.pl < text4.txt Ausgabe?

16 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 15 Sonderzeichen: Beispiel (5) while ($zeile = ) { if ($zeile =~ /.+/) { print $zeile; } Alle trinken Bier. Briten trinken Ale. Alte Hasen! druck5.pl text5.txt Aufruf: perl –w druck5.pl < text5.txt Ausgabe?

17 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 16 Sonderzeichen: Wiederholungen { } Die geschweiften Klammern { } werden benutzt, um eine exakte Anzahl {n} eine Mindestanzahl {n,} eine Mindest- und eine Höchstanzahl {n,m} von Zeichenwiederholungen zu suchen. /hal{2}o/ matchtxhalloy /hal{2}o/ matcht nichtxhallloyhalo /hal{2,}o/ matchthallohalllllox /hal{2,}o/ matcht nichthaohalo /hal{2,3}o/ matchthallohalllox /hal{2,3}o/ matcht nichthalohallllox

18 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 17 Zusammenfassung Sonderzeichen: Wiederholungen * keinmal oder beliebig oft + mindestens einmal ? höchstens einmal {n} genau n-mal {n,} mindestens n-mal {n,m} mindestens n-mal, aber maximal m-mal Äquivalenzen: * ist äquivalent zu {0,} + ist äquivalent zu {1,} ? ist äquivalent zu {0,1}

19 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 18 Übung 1)abc2)ac3)abbb 4)bbc5)aabcd6)b Welche Zeichenketten(teile) werden jeweils gematcht? /ab+c?/ /a?b*c/ /b+c*/ /^b+c*$/ /a.+b?c/ /b{2,}c?/ /^a{1,2}b+.?d*/

20 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 19 Gruppierung: ( ) Mehrere Zeichen können mit runden Klammern gruppiert werden. Dadurch ist es möglich, die Wiederholungssonderzeichen nicht nur auf einzelne Zeichen, sondern auch auf Zeichenketten und eingebettete RA anzuwenden. /(ro)+/ matchtrobo, rororo, brorok /h(al)*lo/ matchthlo, hhalallo, halloi /ha(ll)?o/ matchthao, hallo, ahaoi /(h?a)+lo/ matchthaahalo, aaalo, hahahalo, alo, halo

21 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 20 Übung Welche der folgenden Zeichenketten wird von /a(ab)*a/ gematcht? 1) abababa 2) aaba 3) aabbaa 4) aba 5) aabababa

22 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 21 Alternative Zeichenketten: | Mit dem Pipe-Zeichen | kann man mehrere alternative Zeichenketten angeben. /(Herr|Frau) Mayer/ matchtHerr Mayer, Frau Mayer /A(nn|ll)e/ matchtAnne, Alle /Hund|Katze|Maus/ matchtHund, Katzen, Mausi if ($wort =~ /^(be|ent|er|ge|miss|ver|zer)/) { print "$wort beginnt mit einem Präfix!"; }

23 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 22 Zeichenmenge: [ ] Eine Menge von Zeichen in eckigen Klammern bedeutet, dass genau eins dieser Zeichen gesucht wird (egal welches). /mar[ckl]o/ matchtmarco, marko, marlo matcht nichtmarcko, marmo /M[ae][iy]er/ matchtMaier, Mayer, Meier, Meyer /a[ln]{2}e/ matchtalle, anne, alne, anle

24 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 23 Zeichenbereich: [ - ] Wenn genau ein Zeichen aus einem Zeichenbereich oder eine Ziffer aus einem Ziffernbereich gesucht wird, so verwendet man den Bindestrich in eckigen Klammern. /a[k-n]a/ matchtaka, ala, ama, ana /[A-Z][a-z]+/ matcht alle Zeichenketten mit einem Großbuchstaben gefolgt von mindestens einem Kleinbuchstaben /[0-9]{5}/ matcht alle fünfstelligen Dezimalzahlen (auch mit führenden Nullen)

25 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 24 Übung Welche der folgenden Zeichenketten wird von /^[A-Za-z ]+[\.\?!]$/ gematcht? 1)Lauf! 2)Der Gärtner mäht den Rasen. 3)Wie lange warst Du in Rotenburg/Wuemme? 4)Lisa sucht den Ball. 5)Hast Du schon abgewaschen? 6)Ich glaube ich spinne!?

26 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 25 Negation einer Zeichenauswahl: [^ ] Wenn am Anfang einer Zeichenmenge oder eines Zeichenbereichs das Caret-Zeichen ^ steht, so wird jedes Zeichen gematcht, das nicht zu der Menge bzw. dem Bereich gehört. Das Caret-Zeichen hat also zwei Bedeutungen! /a[^mnl]a/ matchtaga, a a, a9a, mara matcht nichtama, ana, ala /^[^a-z]a/ matchtMama, Larifari matcht nichtmama, alari, aMama

27 Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 5 26 Nachlesen und Ausprobieren! exercises/regex/


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