教你使用常用的字符串处理方法

在字符串处理中经常会使用到正则表达式，例如从HTML源码中或事件日志中获取目标数据，一般可以通过正则表达式完成任务。在我看来，所谓正则表达式就是根据字符串中的规律书写的一种表达式，关键点是发现规律。根据我的工作应用场景，字符串处理中最为常见的四种手段有“拆、替、抽、取”，具体来讲就是：

拆：将字符串按照某个分隔符切割开来

例如，邮箱“[e-mail]”，我想把邮箱的地址和域名拆分开来，就需要按照“@”符，对字符串进行拆分。

替：将字符串中的某段内容替换成别的字符串

例如，从网站抓取下来的数据往往是这样显示的：带千分位符的数据“12,345,678”或带百分号的数据“84.23%”。这样的数据其实是字符型的数值，无法进行四则运算，这就需要把千分位符或百分位符剔除（即用空字符串代替）。

抽：将字符串中的某个特定值抽取出来

例如，将QQ聊天记录下载下来是这样的：

如何抽取出每次发言的时间和对应的QQ号两个字段，这就需要字符串的抽取手段。

取：将字符串中的某段连续子集取出来

例如，将身份证号（123456198907177890）中的出生日期取出来，而出生日期正好是身份证号中某段连续的子集。

介绍完上面常用的4种字符串处理方法，接下来我们来讲讲正则表达式都有哪些？常用的正则含义如下图所示，字符串的规律（正则表达式）可以通过这些元字符的组合体现。

最后我们来看看，R语言是如何结合正则表达式完成上面所讲的4种字符串处理方法，这里我们强烈推荐stringr包，里面提供了“拆、替、抽、取”的专用函数，个人觉得远比R自带的grep、regexp、strsplit、sub等函数好用。

拆：str_split

str_split(string, pattern, n = Inf, simplify = FALSE)

string：指定需要处理的字符串向量

pattern：分隔符，可以是复杂的正则表达式

n：指定切割的份数，默认所有符合条件的字符串都会被拆分开来

simplify：是否返回字符串矩阵，默认以列表的形式返回

例子：

# 用@或-将字符串切割开来

str_split(c('[e-mail]','0511-87208801'), '[@-]')

以列表的形式返回结果。

例子：

例如数据表中有一列邮箱字段，如何把地址和域名两部分拆分开来存储到新的两列中？

email <- c('[e-mail]','[e-mail]',

'[e-mail]','[e-mail]')

# 结合sapply函数获得@分隔符前面和后面的内容

add <- sapply(str_split(email,'@'),'[',1)

doman <- sapply(str_split(email,'@'),'[',2)

df <- data.frame(email, add, doman)

df

替：str_replace与str_replace_all

str_replace(string, pattern, replacement)

str_replace_all(string, pattern, replacement)

string：字符串向量

pattern：被替换的子字符串，可以是复杂的正则表达式

replacement：用来替换的字符串

两个函数的区别在于，前面函数只替换首次满足条件的子字符串，后面的函数可以替换所有满足条件的子字符串。

例子：

#将含有千分位符或百分位符的数据转换为数值型数据

commadata <- c('123,456','780,123,433','45,234')

percentdata <- c('23.4%','34.56','44.12%')

commadatanew <- as.numeric(str_replace_all(commadata, ',', ''))

percentdatanew <- as.numeric(str_replace_all(percentdata, '%', ''))/100

commadatanew

percentdatanew

抽：str_extract和str_extract_all

str_extract(string, pattern)

str_extract_all(string, pattern, simplify = FALSE)

string：字符串向量

pattern：抽取出满足条件的子字符串，往往使用正则表达式

simplify：是否返回字符串矩阵，默认以列表的形式返回

两个函数的区别在于，前面函数只抽取出首次满足条件的子字符串，后面的函数可以抽取出所有满足条件的子字符串。当前面的函数没有匹配到抽取的结果，则返回NA，而后面的函数在没有匹配到抽取的结果时返回character(0)。

例子：

# 抽取出字符串中的日期和流量值

s <- c('date:2017-04-14,pv:223453','date:2017-04-15,pv:228115',

'date:2017-04-16,pv:201233','date:2017-04-17,pv:324123')

date <- str_extract_all(s, '[0-9]{4}-[0-9]{2}-[0-9]{2}')

pv <- str_extract_all(s, 'pv:([0-9]*)')

unlist(date)

unlist(pv)

结果中的pv两竟然还是包含'pv:'字符串，实际上我用了圆括号，只想取出pv对于的数值，却没有起作用。难道R中圆括号不起作用吗？这里还需要跟大家结束另一个"抽"的函数：str_match_all。

str_match(string, pattern)

str_match_all(string, pattern)

函数参数的含义同str_extract。

pv <- str_match_all(s, 'pv:([0-9]*)')

pv <- sapply(pv,'[',2)

pv

取：str_sub

str_sub(string, start = 1L, end = -1L)

string：字符串向量

start：指定获取子字符串的起始位置

end：指定获取子字符串的终止位置

注意：如果start或end为负整数时，则从字符串的最后一个字符向前查询

例子：

# 获取身份证中的出生年月（注意18位长度和15位长度）

s <- c('123456198907177890','112318890717042','112233199001014455')

birthday <- ifelse(nchar(s) == 18, str_sub(s, 7,14), 

paste0(19,str_sub(s,7,12)))

birthday

例子：

# 获取手机号的末尾4位（负整数参数）

s <- c('13611235678','13912343344','17888886666')

tail4 <- str_sub(s, -4)

讲到这里，我们本期的内容基本结束，重点是如何组合那些正则元字符，来满足你说需要的规律。有兴趣的朋友可以作进一步的交流，使我们在处理字符串数据时能够得心应手。

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