爬虫基本工系列之--数据获取

蔚落 2023-10-04 15:02 55阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  1. 字符串操作
 *   *  1.1 字符串截取
     *  1.2 字符串查找
     *  1.3 字符串替换
     *  1.4 字符串分割
 *  2. 正则表达式
 *   *  2.1 正则语法
     *   *  2.1.1 常用元字符
         *  2.1.2 常用的转义字符（小写）
         *  2.1.3 常用的几种反义字符（大写）
         *  2.1.4 懒惰限定符（\`?\`的扩展）
         *  2.1.5 \[分组与捕获\](https://www.cnblogs.com/ljhdo/p/10678281.html)
         *   *  2.1.5.1 定义分组
     *  2.2 正则处理函数
     *   *  2.2.1 \`re.match\` 函数
         *   *  测试\`( .\*? ) \`
             *  结果解释
         *  2.2.2 \`re.search\` 函数
         *   *   *  coding
         *  2.2.3 \`re.findall\`
         *  2.2.4 \`re.sub\`函数
         *   *  coding
         *  2.2.5 \`re.split\`函数
         *  2.2.99 附\`re.pyi\` 的部分源码
 *  3. \`BeautifulSoup\`数据清洗
 *   *  3.1 先来看一个小例子
     *  3.2 详细用法 （依赖前面给的\`test.html\`）
     *   *  3.2.1 获取标签
         *  3.2.2 获取标签属性
         *  3.2.3 精准查找
         *  2.2.4 选择器查找

--------------------

## 1. 字符串操作 ##

### 1.1 字符串截取 ###

str = "helloWorld"
    
    # 1. 字符串截取
    # 格式 字符串 [开始位置： 结束位置 ：间隔位置 ]
    # 间隔位置 正数从左边开始，负数从右边开始
    
    print( str[0:3] ) # hel
    print( str[1:3] ) # el
    print( str[1:7:2] ) # elw
    print( str[::-1] ) # dlroWolleh
    print( str[-1:-3: -2]) # d
    print( str[-3:]) # rld
    
    print( str[:-5:-3]) # do
    # --------------------------

### 1.2 字符串查找 ###

# 2.查找
    # 格式 字符串.find( '要查找的内容[,开始位置，结束位置]' )
    # 开始位置和结束位置表示要查找的范围，若为空，则表示查找所有。
    # 找到目标后，返回目标第一位内容所在的下标，没找到返回 -1 
    
    
    str = "helloWorld"
    a = str.find('l') 
    print(a)                # 2
    
    print(str.find('o',5))  # 6
    
    print(str.find('e',2,3)) # -1

### 1.3 字符串替换 ###

# 3. 替换
    # 格式 字符串.replace( '被替换内容','替换后的内容' )
    # 需要注意的是，使用replace 替换后字符串仅为临时变化，需要使用变量接收才可以保存
    # 值得注意的是，所有匹配的项都会被替换
    str = "hello world"
    a = str.replace('h','g')
    print(a,str)                # gelloWorld helloWorld
    b = str.replace('o','gg')
    print(b, str)               # hellggWggrld helloWorld 
    print(str.replace('o',''))      # hellWrld
     
    
    
     # ---------

### 1.4 字符串分割 ###

# 4. 分割
    # 格式 str.split( '分割符', 分割次数 )
    # 如果分割次数为空，则全部分割
    # 返回列表
    # 注意分割符不能空（可以是空格）
    
    str = "hello world"
    a = str.split('e')
    print(a)                # ['h', 'llo world']
    print( str.split(' '))  # ['hello', 'world']

--------------------

## 2. 正则表达式 ##

> 正则表达式是用于处理字符串的强大工具，拥有自己独特的语法一独立的处理引擎，效率上可能不如字符串处理方法，但是功能十分强大。且大部分语法都是通用的，与编程语言无关，不被支持的也是不常用的部分。

--------------------

### 2.1 正则语法 ###

#### 2.1.1 常用元字符 ####

1.  `^` 匹配开始位置
2.  `$` 匹配结尾位置
3.  `.` 匹配换行符（`\r\n`）之外的任意字符，简称通配符
4.  `?` 匹配前面子表达式零次或`一`次 —>懒惰模式
5.  `*` 匹配前面子表达式零次或多次 —>贪婪模式
6.  `+` 匹配前面子表达式一次或多次 —>占有模式
7.  `\` 转义符
8.  `{ n, m }` 匹配闭区间`[ n -> m ]`次
9.  `[ ]` 一个字符的集合，比如`[1-9]`将匹配1到9中的任意一个字符
10. `( ?#注释 )` 添加注释，括号内的内容不作为匹配内容
11.

#### 2.1.2 常用的转义字符（小写） ####

1.  `\b` 匹配一个单词边界（开头或结尾），也就是指单词和空格间的位置（`开始和结束`）。例如， ‘er\\b’ 可以匹配"never" 中的 ‘er’，但不能匹配 “verb” 中的 ‘er’。
2.  `\d` 匹配任意十进制数字（0-9）
3.  `\s` 任何空白符
4.  `\w` 字母，数字，下划线

#### 2.1.3 常用的几种反义字符（大写） ####

1.  `\B` 匹配不是单词开头或结束的位置
2.  `\D` 非数字
3.  `\S` 非（ 任何空白符 ）
4.  `\W` 非（字母，数字，下划线 ）

#### 2.1.4 懒惰限定符（`?`的扩展） ####

1.  “`*?`” 重复任意次，但尽可能少重复
    
    > 如 “acbacb” 正则 “a.\*?b” 只会取到第一个"acb" 原本可以全部取到但加了限定符后，只会匹配尽可能少的字符 ，而"acbacb"最少字符的结果就是"acb"
2.  “`+?`” 重复1次或更多次，但尽可能少重复
    
    > 与上面一样，只是至少要重复1次
3.  “`??`” 重复0次或1次，但尽可能少重复
    
    > 如 “aaacb” 正则 “a.??b” 只会取到最后的三个字符"acb"
4.  “`{ n,m }?`” 重复n到m次，但尽可能少重复
    
    > 如 “aaaaaaaa” 正则 “a\{0,m\}” 因为最少是0次所以取到结果为空
5.  “`{ n, }?`” 重复n次以上，但尽可能少重复
    
    > 如 “aaaaaaa” 正则 “a\{1,\}” 最少是1次所以取到结果为 “a”

#### 2.1.5 [分组与捕获][Link 1] ####

> 分组与捕获详情看[博客园][Link 1]

*  分组  
    分组是用圆括号“()”括起来的正则表达式，匹配出的内容就表示一个分组。分组有一个例外的情况，分组也可以不使用圆括号，而是使用 | 元字符来表示分组，| 的两侧是两个分组，例如，`exp1 | exp2`表示两个分组，在严格意义闪给，不认为由`|`构成的正则表达式是分组。
    
    > 分组和捕获在正则表达式中有着密切的联系，一般情况下，分组即捕获，都用小括号完成：

`(exp)`：分组，并捕获该分组匹配到的文 本  
`( ? : exp )`：分组，但不捕获该分组匹配到的文本

*  捕获  
    什么是捕获呢？使用小括号指定一个子表达式后，子表达式匹配的文本（即匹配的内容）可以在其他子表达式中重复使用。

##### 2.1.5.1 定义分组 #####

定义分组的三种形式：

`( exp )` ：把括号内的正则作为一个分组，系统自动分配组号，可以通过分组号引用该分组； 
`(? P <name> exp)`：定义一个命名分组，分组的正则是exp，系统为该分组分配分组号，可以通过分组名或分组号引用该分组； 
`( ?: exp)`：定义一个不捕获分组，该分组只在当前位置匹配文本，在该分组之后，无法引用该分组，因为该分组没有分组名，没有分组号，也不会占用分组编号；

--------------------

1，分组编号

在正则表达式中，分组编号是自动进行的。当使用圆括号表示分组时，从正则表达式的左边开始看，看到的第一个左括号 “(” 表示第一个分组，第二个 “(” 表示第二个分组，依次类推，需要注意的是，有一个隐含的全局分组（分组编号是0），就是整个正则表达式。默认情况下，正则表达式为每个分组自动分配一个组号，规则是：组号从1开始，从左向右，组号依次加1（base+1），例如，第一个分组的组号为1，第二个分组的组号为2，以此类推。

2，分组命名

分组不仅有编号，还能为分组设置名称，在Python中，使用(?Pexp)为正则表达式exp设置别名。

3，无捕获分组

无捕获分组没有名称，也没有编号，因此，无法引用无捕获分组，无捕获分组不会占用分组编号。

--------------------

### 2.2 正则处理函数 ###

#### 2.2.1 `re.match` 函数 ####

`re.match( pattern, string, flags = 0)`

> 尝试从字符串的开头开始匹配一个模式，如果成功，就返回一个匹配成功的对象，否则返回none

> ‘’’  
> pattern : 匹配的正则表达式  
> string : 要匹配的字符串  
> flags ：标志位，用于控制正则表达式，如是否区分大小写，是否多行匹配等  
> flags的可选值：  
> re.l : 忽略大小写  
> re.M : 多行模式，改变^ 和 $ 的行为

import re
 
 text = "This is the last one "
 res = re.match( '(.*) is (.*?) .*', text, re.M | re.I )
 if res:
 print(res) # <re.Match object; span=(0, 21), match='This is the last one '>
 print(len(text)) # 21 
 print('res.group()-->',res.group())
 print('res.group(0)-->',res.group(0))
 print('res.group(1)-->',res.group(1))
 print('res.group(2)-->',res.group(2))
 print('res.groups()-->',res.groups())
 """ 结果
 res.group()--> This is the last one
 res.group(0)--> This is the last one
 res.group(1)--> This
 res.group(2)--> the
 res.groups()--> ('This', 'the')
 """
 else:
 print("NO MATCH！！")

##### 测试`( .*? )` #####

# 2(.*) 学习    ``
    import re
    # 2(.*) 学习    
    import re
    text = "This is the last one "
    res1 = re.match( '(.*) is (.*) (.*)', text, re.M | re.I )       # ('This', 'the last one', '')	1
    res2 = re.match( '(.*) is (.*) (.*?)', text, re.M | re.I )      # ('This', 'the last one', '')	2
    res3 = re.match( '(.*) is (.*?) (.*)', text, re.M | re.I )      # ('This', 'the', 'last one ') 	3
    res4 = re.match( '(.*?) is (.*) (.*)', text, re.M | re.I )      # ('This', 'the last one', '') 	4
    res5 = re.match( '(.*?) is (.*?) (.*?)', text, re.M | re.I )    # ('This', 'the', '') 			5
    res6 = re.match( '(.*?)(.*?)(.*?)', text, re.M | re.I )         # ('', '', '')					6
    
    print(res1.groups())

*  匹配结果解释  
    因为`re.match` 是尝试从字符串开头开始匹配所写的模式串，匹配成功则返回  
    所以匹配的步骤是：  
    ![在这里插入图片描述][20210608102023483.png]

1.  匹配主串与模式串的长度，如果主串的长度比模式串的长度（指的是正则生效是所需要的最小子串长度）要小，则直接返回none
2.  长度没问题才开始匹配

##### 结果解释 #####

1.`res1`的结果注意`is`前后的空格匹配，匹配完了`This is`得到第一个分组`This` ，因为第二个分组优先贪婪于第三个分组，所以，第二个分组的结果是`the last one`，第三个分组可以匹配任意字符串的字符，所以可以是`空串`。注意要整体匹配，就是说在匹配前面的字符串也要兼顾后面能不能匹配。  
2. `res2`跟`res1`差不多  
3. `res3` 要注意第二个分组的懒惰模式，所以第二个分组匹配到`the`  
4. `res4,res5` 差不多  
5. `res6`要注意都是懒惰模式，大家都不想匹配所以得到了三个空的分组。

--------------------

#### 2.2.2 `re.search` 函数 ####

`res.search( pattern, string , flags = 0)`

用法跟`re.match()`类似，但两者的匹配逻辑不一样

1.  `re.match`是从字符串开头开始匹配，如果开始不符合，就匹配失败
2.  `re.search` 是匹配整个字符串，直到找到第一个匹配的模式串，否则才返回none.

###### coding ######

import re
    
    text = 'abbacb'
    
    res1 = re.match('(b)(.*?)(.*)', text, re.M | re.I)
    try:
        print(res1.groups())
    
    except:
        print('匹配失败',res1)
    
    
    res2 = re.search('(b)(.*?)(.*)', text, re.M | re.I)
    try:
        print(res2.groups())
    except:
        print('匹配失败',res2)
    
    
    '''结果
    匹配失败 None
    ('b', '', 'bacb')
    
    '''

*  结果分析

1.  可以看到`re,match`因为开头的`a`不匹配，所以返回了`none`,注意注意如果不做异常处理的话，会出现问题，因为`none`没有属性方法
2.  `re.search()` 匹配成功。

--------------------

#### 2.2.3 `re.findall` ####

*  用法跟`re.search`一致，只是`search`匹配的是一个，成功之后返回一个对象，但是`findall`是匹配所有成功的子串，并返回一个列表

--------------------

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NzA0MDQ4_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
![在这里插入图片描述][20210608105952470.jpg]

#### 2.2.4 `re.sub`函数 ####

> re.sub ( pattern, repl, string, count=0, flags = 0 )
> 
>  *  `re.sub` 函数用于替换字符串中的匹配项，如果没有匹配的项，则返回没有匹配的字符串

# pattern 	->匹配的正则表达式
    # repl 		->用于替换的字符串
    # string	->要被替换的字符串
    # count 	->替换的次数
    # flags		-> 标志位，用于控制正则表达式的匹配方式，跟match的一致

##### coding #####

import re
    
    # 将后四位的数字替换成0
    replace_value = re.sub('\d{4}$', '0000', '123451234')
    print(replace_value)    # 123450000

#### 2.2.5 `re.split`函数 ####

> re.split( pattern, string, \[,maxsplit\])

用来匹配 `pattern` 的子串来分割字符串,返回一个列表，注意分隔符不进入结果列表

import re
    
    res = re.split('a', 'abacbdbcaacd')
    print(res)
    
    res = re.split('a', 'bbabacbdbcaacd')
    print(res)
    
    res = re.split('a', 'bbabacbdbcaacd', 2)
    print(res)
    
    '''
    
    ['', 'b', 'cbdbc', '', 'cd']
    ['bb', 'b', 'cbdbc', '', 'cd']
    ['bb', 'b', 'cbdbcaacd']
    
    '''

--------------------

#### 2.2.99 附`re.pyi` 的部分源码 ####

if sys.version_info >= (3, 6):
        import enum
        class RegexFlag(enum.IntFlag):
            A: int
            ASCII: int
            DEBUG: int
            I: int
            IGNORECASE: int
            L: int
            LOCALE: int
            M: int
            MULTILINE: int
            S: int
            DOTALL: int
            X: int
            VERBOSE: int
            U: int
            UNICODE: int
            T: int
            TEMPLATE: int
    
        A = RegexFlag.A
        ASCII = RegexFlag.ASCII
        DEBUG = RegexFlag.DEBUG
        I = RegexFlag.I
        IGNORECASE = RegexFlag.IGNORECASE
        L = RegexFlag.L
        LOCALE = RegexFlag.LOCALE
        M = RegexFlag.M
        MULTILINE = RegexFlag.MULTILINE
        S = RegexFlag.S
        DOTALL = RegexFlag.DOTALL
        X = RegexFlag.X
        VERBOSE = RegexFlag.VERBOSE
        U = RegexFlag.U
        UNICODE = RegexFlag.UNICODE
        T = RegexFlag.T
        TEMPLATE = RegexFlag.TEMPLATE
        _FlagsType = Union[int, RegexFlag]
    else:
        A: int
        ASCII: int
        DEBUG: int
        I: int
        IGNORECASE: int
        L: int
        LOCALE: int
        M: int
        MULTILINE: int
        S: int
        DOTALL: int
        X: int
        VERBOSE: int
        U: int
        UNICODE: int
        T: int
        TEMPLATE: int
        _FlagsType = int

## 3. `BeautifulSoup`数据清洗 ##

### 3.1 先来看一个小例子 ###

*  1.  首先新建一个`test.html`

<!DOCTYPE html>
 <html lang="en">
 <head>
 <meta charset="UTF-8">
 <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
 <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
 <title>你好Beautiful</title>
 </head>
 <body>
 
 <a href='/index.html'>python</a>
 BeautifulSoup的使用
 
 
 <a href='https://www.baidu.com'>这个一个指向百度的URL</a>
 
 </body>
 </html>

*  1.  使用`BeautifulSoup + html5lib`

# 导入BeautifulSoup
    from bs4 import BeautifulSoup
    
    # 读取html文件
    f = open('./test.html','r',encoding='utf-8')
    html = f.read()
    f.close()
    
    # 记得先安装包          -> python -m pip install html5lib
    soup = BeautifulSoup(html, 'html5lib')
    
    print('html_title=', soup.title.getText())
    
    print('----------------')
    
    p = soup.find('p', id='python')
    print('id=python-->\n', p)
    
    print('================')
    all_p = soup.find_all('p')
    
    for i, k in enumerate(all_p):
        print('the ' + str(i+1) + ' p is ' + k.getText())

*  结果  
    ![在这里插入图片描述][2021060815102314.png]
 *  通过例子可以发现`beautifulSoup`的使用极其简单，后面我们再深入学习一下下。

### 3.2 详细用法 （依赖前面给的`test.html`） ###

#### 3.2.1 获取标签 ####

1.  获取单个标签（返回符合条件的第一个标签）

> 直接通过`beautifulSoup对象.`来获取()

1.  获取同一类型的所有标签

> `beautifulSoup.find_all('tag')` \-> tag为要获取的标签名字

*  coding

# 导入BeautifulSoup
 from bs4 import BeautifulSoup
 
 # 读取html文件
 f = open('./test.html','r',encoding='utf-8')
 html = f.read()
 f.close()
 
 # 记得现安装包 -> python -m pip install html5lib
 soup = BeautifulSoup(html, 'html5lib')
 
 # 获取标签
 # print(soup.title)
 ''' <title>你好Beautiful</title> '''
 
 # 获取标签里的文本
 # print('html_title=', soup.title.getText())
 """ html_title= 你好Beautiful """
 
 # 返回第一个符合条件的标签
 # print(soup.body.p)
 """ 
 <a href="/index.html">python</a>
 BeautifulSoup的使用
 
 """
 
 # print(type(soup.body.p))
 # <class 'bs4.element.Tag'>
 # print(type( str (soup.body.p)))
 # <class 'str'>
 
 # 2. 获取所有标签
 # all_p = soup.find_all('p')
 # print(all_p)
 """
 [
 
 <a href="/index.html">python</a>
 BeautifulSoup的使用
 , 
 <a href="https://www.baidu.com">这个一个指向百度的URL</a>
 
 ]
 
 """
 
 
 
 # for i, k in enumerate(all_p):
 # print('the ' + str(i+1) + ' p is ' + k.getText())
 
 """
 the 1 p is
 python
 BeautifulSoup的使用
 
 the 2 p is
 这个一个指向百度的URL
 """

#### 3.2.2 获取标签属性 ####

# 导入BeautifulSoup
    from bs4 import BeautifulSoup
    
    # 读取html文件
    f = open('./test.html','r',encoding='utf-8')
    html = f.read()
    f.close()
    
    # 记得现安装包          -> python -m pip install html5lib
    soup = BeautifulSoup(html, 'html5lib')
    
    
    # 2. 获取标签属性
    
    print(soup.p['id'])
    # python
    
    print(soup.a.href, '\n====\n',soup.a['href'])
    
    '''结果 ->注意要使用中括号加字符串的形式
    None
    ====
     /index.html
    '''

#### 3.2.3 精准查找 ####

> 获取`id='xx'的标签`  
> `beautifulSoup对象.find_all ( 'tag', id='xx' )`  
> `beautifulSoup对象.find_all ( 'tag', class='xx' )`

*  test.html

<!DOCTYPE html>
 <html lang="en">
 <head>
 <meta charset="UTF-8">
 <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
 <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
 <title>你好Beautiful</title>
 </head>
 <body>
 
 <a href='/index.html'>python</a>
 BeautifulSoup的使用
 
 
 <a href='https://www.baidu.com'>这个一个指向百度的URL</a>
 
 </body>
 </html>

*  精准查找

# 导入BeautifulSoup
 from bs4 import BeautifulSoup
 
 # 读取html文件
 f = open('./test.html','r',encoding='utf-8')
 html = f.read()
 f.close()
 
 # 记得现安装包 -> python -m pip install html5lib
 soup = BeautifulSoup(html, 'html5lib')
 
 # 3. 精准查找
 
 res = soup.find_all('p', id='python')
 print(res)
 '''
 [
 <a href="/index.html">python</a>
 BeautifulSoup的使用
 ]
 '''
 
 # 注意class_
 res1 = soup.find_all('p', class_='myClass', id='hello')
 print(res1)
 '''
 [
 <a href="https://www.baidu.com">这个一个指向百度的URL</a>
 ]
 '''
 
 print(soup.find_all('p', class_="myClass"))
 
 '''
 [
 <a href="/index.html">python</a>
 BeautifulSoup的使用
 , 
 <a href="https://www.baidu.com">这个一个指向百度的URL</a>
 ]
 
 '''

#### 2.2.4 选择器查找 ####

> 选择器与前端写法一致

1.  `id`查找
2.  `class`查找
3.  属性查找

# 导入BeautifulSoup
 from bs4 import BeautifulSoup
 
 # 读取html文件
 f = open('./test.html','r',encoding='utf-8')
 html = f.read()
 f.close()
 
 # 记得现安装包 -> python -m pip install html5lib
 soup = BeautifulSoup(html, 'html5lib')
 
 
 # 4. 选择器查找
 
 res1 = soup.select('#python')
 print(res1)
 
 print(soup.select('.myClass'))
 
 '''
 [
 <a href="/index.html">python</a>
 BeautifulSoup的使用
 , 
 <a href="https://www.baidu.com">这个一个指向百度的URL</a>
 
 ]
 
 '''
 
 print( soup.select('p[id="hello"]') )
 
 '''
 [
 <a href="https://www.baidu.com">这个一个指向百度的URL</a>
 ]
 '''
 
 print( soup.select(".myClass a"))
 
 '''
 [<a href="/index.html">python</a>, <a href="https://www.baidu.com">这个一个指向百度的URL</a>]
 '''

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[Link 1]: https://www.cnblogs.com/ljhdo/p/10678281.html
[20210608102023483.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210608102023483.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NzA0MDQ4_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210608105942484.jpg?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NzA0MDQ4,size_16,color_FFFFFF,t_70
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[2021060815102314.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/2021060815102314.png