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正则表达式：基本概念与应用
正则表达式（Regular Expression，简称为regex或regexp）是一种强大的工具，专门用于定义和描述字符串匹配的模式。它能够广泛应用于文本的搜索、替换、验证和信息提取等场景，在编程、数据处理、以及格式验证等多个领域中都具有举足轻重的地位。
正则表达式的基本语法
尽管正则表达式的语法看似复杂，但可归纳为以下几个基本部分：
1. 字符类：通过方括号`[]`来定义一个字符集。例如，表达式`[abc]`会匹配字符`a`、`b`或`c`中的任意一个。还可以使用范围表示法，比如`[a-z]`代表所有小写字母。
2. 量词：用于控制前一个元素的匹配次数，常见的量词有：
- `*`：匹配前一个元素零次或多次。
- `+`：匹配前一个元素一次或多次。
- `?`：匹配前一个元素零次或一次。
- `{n}`：匹配前一个元素恰好n次。
- `{n,}`：匹配前一个元素至少n次。
- `{n,m}`：匹配前一个元素至少n次，但最多m次。
3. 特殊字符：某些字符在正则表达式中具有特殊的意义：
- `.`：匹配任何单一字符。
- `^`：匹配字符串的开始位置。
- `$`：表示字符串的结束位置。
- `\`：转义字符，用于匹配特殊字符本身。
4. 分组与捕获：使用圆括号`()`可创建分组，这不仅有助于控制量词的应用，还能用于提取匹配的内容。
5. 逻辑运算：通过使用`|`可实现“或”操作。例如，表达式`a|b`表示匹配字符`a`或`b`。
正则表达式的应用场景
正则表达式在多个领域得到了广泛应用：
1. 数据验证
正则表达式常用于表单中的数据格式验证，例如电子邮件地址和电话号码。以下示例正则表达式可以用于验证标准的电子邮件格式：
```regex
^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}$
```
2. 文本搜索
通过正则表达式可以迅速查找特定模式的文本。这在代码检索、文本编辑器、以及日志分析中尤为常见。大多数编辑器如VS Code和Sublime Text都内置了正则搜索功能，使得查找工作更加灵活。
3. 数据提取
正则表达式使得从复杂文本中提取信息变得简单。例如，可以用于提取网页中的所有URL或