در دنیای برنامه‌نویسی و توسعه وب، الگوهای منظم یا Regex (Regular Expressions) یکی از ابزارهای قدرتمند و کاربردی هستند که به شما کمک می‌کنند تا به سادگی و با دقت بالا، الگوهای خاصی از متن‌ها را پیدا و ویرایش کنید. اما برای بسیاری از برنامه‌نویسان و توسعه‌دهندگان، Regex ممکن است کمی پیچیده و گیج‌کننده به نظر برسد. در این مقاله، ما به صورت جامع و با زبانی ساده، نحوه استفاده از Regex را از سطح مبتدی تا پیشرفته آموزش می‌دهیم.

Regex چیست؟

Regex یا Regular Expressions یک زبان کوچک و قدرتمند است که برای تطبیق الگوهای خاصی از متن‌ها به کار می‌رود. این الگوها می‌توانند شامل رشته‌های خاص، ترکیب‌های پیچیده‌ای از کاراکترها، یا حتی تمام ساختارهای متنی پیچیده باشند. Regex در بسیاری از زبان‌های برنامه‌نویسی و ابزارهای پردازش متن، از جمله Python، JavaScript، PHP و Perl استفاده می‌شود.

کاربردهای Regex

1. اعتبارسنجی ورودی‌ها

یکی از رایج‌ترین کاربردهای Regex، اعتبارسنجی ورودی‌های کاربر است. برای مثال، اگر بخواهید بررسی کنید که آیا یک رشته ورودی یک ایمیل معتبر است یا خیر، می‌توانید از Regex استفاده کنید.

2. جستجو و جایگزینی

Regex به شما امکان می‌دهد که به سرعت متن‌ها را جستجو کرده و آن‌ها را با مقادیر دیگری جایگزین کنید. این قابلیت در ویرایشگرهای متن و ابزارهای پردازش داده بسیار مفید است.

3. استخراج داده‌ها

یکی دیگر از کاربردهای مهم Regex، استخراج داده‌های خاص از متون بزرگ و پیچیده است. برای مثال، می‌توانید تمام شماره‌های تلفن یا ایمیل‌های موجود در یک سند متنی را با استفاده از یک الگوی Regex استخراج کنید.

ساختار و ترکیب‌بندی Regex

Regex از کاراکترهای خاص و متاکاراکترها تشکیل شده است که هر کدام معنی و کاربرد خاصی دارند. در ادامه به مهم‌ترین و پرکاربردترین این کاراکترها اشاره می‌کنیم:

1. کاراکترهای ساده

کاراکترهای ساده، حروف و اعداد معمولی هستند که مستقیماً با آن‌ها تطبیق داده می‌شوند. برای مثال، الگوی a فقط با کاراکتر a مطابقت خواهد داشت.

2. نقطه (.)

نقطه در Regex به معنای هر کاراکتری به جز خط جدید است. برای مثال، الگوی a.c با abc، a2c و a-c مطابقت دارد.

3. ستاره (*)

ستاره نشان‌دهنده صفر یا بیشتر از کاراکتر قبل از خود است. برای مثال، الگوی ab*c با ac، abc، و abbc مطابقت دارد.

4. علامت سؤال (?)

علامت سؤال به معنای صفر یا یک بار از کاراکتر قبل از خود است. برای مثال، الگوی colou?r با color و colour مطابقت دارد.

5. علامت مثبت (+)

علامت مثبت به معنای یک یا بیشتر از کاراکتر قبل از خود است. برای مثال، الگوی ab+c با abc و abbc مطابقت دارد.

6. براکت‌ها []

براکت‌ها برای تطبیق یک مجموعه از کاراکترها استفاده می‌شوند. برای مثال، الگوی [aeiou] با هر یک از حروف صدادار انگلیسی مطابقت دارد.

7. خطوط شیب (/ یا )

خطوط شیب برای فرار دادن کاراکترها استفاده می‌شوند. برای مثال، اگر بخواهید با نقطه مطابقت دهید، باید از الگوی \. استفاده کنید تا نقطه به عنوان یک کاراکتر معمولی در نظر گرفته شود.

مثال‌های عملی از Regex

مثال 1: تطبیق ایمیل

یکی از پرکاربردترین الگوهای Regex برای تطبیق ایمیل به این صورت است:

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

این الگو یک ایمیل معتبر را شناسایی می‌کند.

مثال 2: تطبیق شماره تلفن

برای تطبیق یک شماره تلفن معتبر می‌توان از الگوی زیر استفاده کرد:

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

این الگو شماره تلفن‌هایی به فرمت (123) 456-7890 را شناسایی می‌کند.

مثال 3: استخراج تاریخ‌ها

برای استخراج تاریخ‌های موجود در یک متن، می‌توان از الگوی زیر استفاده کرد:

\b\d{1,2}/\d{1,2}/\d{4}\b

این الگو تاریخ‌هایی به فرمت dd/mm/yyyy را شناسایی می‌کند.

نکات مهم برای بهینه‌سازی Regex

1. استفاده از انکپچر گروه‌ها

انکپچر گروه‌ها در Regex به شما کمک می‌کنند تا بخش‌های خاصی از تطبیق‌ها را جدا کرده و ذخیره کنید. برای مثال، در الگوی (ab)+، عبارت ab به صورت یک گروه انکپچر شده است.

2. پرهیز از استفاده غیرضروری از متاکاراکترها

استفاده بیش از حد از متاکاراکترها می‌تواند الگوهای شما را پیچیده و کند کند. فقط در صورتی که نیاز واقعی به متاکاراکترها دارید از آن‌ها استفاده کنید.

3. بهینه‌سازی برای عملکرد بهتر

برخی از الگوهای Regex می‌توانند سنگین باشند و سرعت پردازش را کاهش دهند. از الگوهای ساده و مستقیم استفاده کنید و در صورت امکان، از توابع بومی زبان برنامه‌نویسی برای تطبیق استفاده کنید.

Regex ابزاری قدرتمند و انعطاف‌پذیر است که در بسیاری از زمینه‌های برنامه‌نویسی و پردازش متن به کار می‌آید. با یادگیری اصول اولیه و تمرین مداوم، می‌توانید به سرعت مهارت خود را در استفاده از Regex افزایش دهید و از آن در پروژه‌های خود بهره‌برداری کنید. این مقاله سعی کرد تا به زبان ساده و با ارائه مثال‌های کاربردی، مفاهیم اساسی Regex را به شما آموزش دهد. امیدواریم که این مطالب برای شما مفید بوده و بتوانید از Regex به عنوان یک ابزار قدرتمند در برنامه‌نویسی استفاده کنید.