정규표현식

정규표현식(정규식:正規式)은 문자열에서 특정한 규칙에 따른 문자열 집합을 표현하기 위해 사용되는 형식 언어이다. 정규표현식을 이용한다면 수십 줄이 필요한 코딩 작업을 간단하게 한 두 줄로 끝낼 수 있다.

정규표현식은 특정한 규칙을 갖는 문자열로 이루어진 표현식이며, 정규표현식에서의 특수 문자는 각각의 고유한 규칙을 갖고 있다. 우리는 이러한 규칙들을 조합하여 원하는 패턴을 만들고, 특정 문자열에서 해당 패턴과 대응하는 문자를 찾을 수 있다.

 

정규 표현식 예시

아래의 코드는 사용자가 입력한 이메일이나 휴대전화 번호가 유효한지 확인하고자 할 때 사용하는 정규표현식이다. 정규표현식을 사용한다면, 한 줄의 코드만으로 이메일이나 휴대전화 번호의 유효성을 검사할 수 있지만, 만약 그렇지 않았다면 같은 결과를 얻기 위해서는 굉장히 긴 코드가 필요했을 것이다. 

이메일 유효성 검사

const email = 'kimcoding@codestates.com';
let result = '올바릅니다.';

// 1. 정규표현식 사용
let regExp = /^[0-9a-zA-Z]([-_.]?[0-9a-zA-Z])*@[0-9a-zA-Z]([-_.]?[0-9a-zA-Z])*.[a-zA-Z]{2,3}$/i;

if(regExp.test(email) === false) result = '올바르지 않습니다.';
result; // '올바르지 않습니다.'

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// 2. 정규표현식이 아닌 경우, 이메일 아이디가 영문 소문자인지 확인하는 코드
let idx = email.indexOf('@');
if(idx === -1) result = '영문 소문자가 아닙니다.';

let ID = email.slice(0,idx);

ID.split('').forEach(e => {
	e = e.charCodeAt(0);
	if(e < 97 || e > 122){
	result = '영문 소문자가 아닙니다.';
	}
});

result; // '올바릅니다.'

휴대전화 번호 유효성 검사

let regExp = /^01([0|1|6|7|8|9]?)-?([0-9]{3,4})-?([0-9]{4})$/;

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정규표현식 사용하기

정규표현식은 두 가지 방법으로 사용할 수 있다.

리터럴 패턴

정규표현식 규칙을 슬래시(/)로 감싸 사용한다. 슬래시 안에 들어온 문자열이 찾고자 하는 문자열이며, 컴퓨터에게 '슬래시 사이에 있는 문자열을 찾고 싶어!'라고 명령을 내리는 것이다.

let pattern = /c/;
// 'c 를 찾을 거야!' 라고 컴퓨터에게 명령을 내리는 것입니다.
// 찾고 싶은 c를 pattern 이라는 변수에 담아놨기 때문에 이 변수를 이용하여 c 를 찾을 수 있습니다.

생성자 함수 호출 패턴

RegExp 객체의 생성자 함수를 호출하여 사용한다.

정규식 패턴

정규표현식에 다양한 특수기호를 함께 사용하면 문자열을 다룰 때에 더 많은 옵션을 설정할 수 있다.

정규식 패턴	설명
^	줄(Line)의 시작에서 일치 /^abc/
$	줄(Line)의 끝에서 일치 /xyz$/
.	(특수기호, 띄어쓰기를 포함한) 임의의 한 문자
a|b	a or b 와 일치, 인덱스가 작은 것을 우선 반환
*	0회 이상 연속으로 반복되는 문자와 가능한 많이 일치. {0,} 와 동일
*?	0회 이상 연속으로 반복되는 문자와 가능한 적게 일치. {0} 와 동일
+	1회 이상 연속으로 반복되는 문자와 가능한 많이 일치. {1,} 와 동일
+?	1회 이상 연속으로 반복되는 문자와 가능한 적게 일치. {1} 와 동일
{3}	숫자 3개 연속 일치
{3,}	3개 이상 연속 일치
{3, 5}	3개 이상 5개 이하 연속 일치
()	캡쳐(capture)할 그룹
[a-z]	a부터 z 사이의 문자 구간에 일치(영어 소문자)
[A-Z]	A부터 Z 사이의 문자 구간에 일치(영어 대문자)
[0-9]	0부터 9 사이의 문자 구간에 일치(숫자)
\(역슬래쉬)	escape 문자. 특수 기호 앞에 \를 붙이면 정규식 패턴이 아닌, 기호 자체로 인식
\d	숫자를 검색함. /[0-9]/와 동일
\D	숫자가 아닌 문자를 검색함. /[^0-9]/와 동일
\w	영어대소문자, 숫자, (underscore)를 검색함. /[A-Za-z0-9]/ 와 동일
\W	영어대소문자, 숫자, (underscore)가 아닌 문자를 검색함. /[^A-Za-z0-9]/ 와 동일
[^]	[]안의 문자열 앞에 ^이 쓰이면, []안에 없는 문자를 검색함

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정규표현식을 활용한 알고리즘 예제

알고리즘 문제를 풀 때에도 정규표현식을 유용하게 사용할 수 있다. 예시 문제를 통해 정규표현식을 알고리즘 문제에 적용했을 때의 이점을 확인해보자.

문자열 str 이 주어질 때, str의 길이가 5 또는 7이면서 숫자(0~9)로만 구성되어 있는지를 확인해 주는 함수를 작성하세요. 결과는 Boolean으로 리턴됩니다. 예를 들어 str가 c2021이면 false, 20212이면 true를 리턴합니다.

정규표현식을 사용하지 않고 이 문제를 해결하기 위한 코드를 작성한다면, 보통은 조건문을 통해 문자열 str의 길이와 문자의 포함 여부를 확인하는 방식으로 문제 풀이 코드를 작성했을 것이다. 하지만 정규표현식을 이용하면 이 과정을 아래와 같이 한 줄로 줄일 수 있다.

// 정규표현식 사용
function solution(str) {
    return /^\d{5}$|^\d{7}$/.test(str);
}

// 정규표현식 미사용
function solution(str) {
	if(str.length === 5 || str.length === 7) {
		for(let i = 0; i < str.length; i++) {
			if(typeof Number(str[i]) !== 'number') return false;
		}
		return true;
	}
	return false;
}

이처럼 정규표현식을 알아두면 문자열을 다룰 때 코드를 간결하게 줄일 수 있는 유리한 상황이 있다.

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정규표현식의 실례

 

정규표현식 내장 메소드

JavaScript 에서 정규표현식은 객체로서 내장 메소드를 가지고 있으며, String 객체에서도 정규표현식을 사용할 수 있는 내장메소드를 가지고 있다. 내장 메소드를 이용하면 어떤 문자열 안에 원하는 정보를 찾거나 특정 패턴에 대응하는 문자열을 검색, 추출, 다른 문자열로 치환할 수 있다.

RegExp 객체의 메소드

exec() : exec 는 execution 의 줄임말로, 원하는 정보를 뽑아내고자 할 때 사용한다. 검색의 대상이 찾고자 하는 문자열에 대한 정보를 가지고 있다면 이를 배열로 반환하며, 찾는 문자열이 없다면 null을 반환한다.

let pattern = /c/; // 찾고자 하는 문자열
pattern.exec('codestates') // 검색하려는 대상을 exec 메소드의 첫 번째 인자로 전달합니다.

// 즉, 'codestates' 가 'c' 를 포함하고 있는지를 확인합니다.
// 이 경우 'c' 가 포함되어 있으므로, ['c'] 를 반환합니다.

test() :찾고자 하는 문자열이 대상 안에 있는지의 여부를 boolean 으로 리턴한다.

let pattern = /c/;
pattern.test('codestates');
// 이 경우는 'codestates'가 'c'를 포함하고 있으므로 true 를 리턴합니다.

String 객체의 메소드

match() : RegExp.exec() 와 비슷한 기능을 하며, 정규 표현식을 인자로 받아 주어진 문자열과 일치된 결과를 배열로 반환한다. 일치되는 결과가 없으면 null을 리턴한다.

let pattern = /c/;
let str = 'codestates';
str.match(pattern);
// str 안에 pattern 이 포함되어 있으므로, ['c'] 를 반환합니다.

replace() : '검색 후 바꾸기'를 수행한다. 첫 번째 인자로는 정규표현식을 받고, 두 번째 인자로는 치환하려는 문자열을 받는다. 문자열에서 찾고자 하는 대상을 검색해서 이를 치환하려는 문자열로 변경 후 변경된 값을 리턴한다.

let pattern = /c/;
let str = 'codestates';
str.replace(pattern, 'C');
// str 안에서 pattern 을 검색한 후 'C' 로 변경하여 그 결과를 리턴합니다.
// 여기서는 'Codestates'가 반환됩니다.

split() : 주어진 인자를 구분자로 삼아, 문자열을 부분 문자열로 나누어 그 결과를 배열로 반환한다.

"123,456,789".split(",")  // ["123", "456", "789"]
"12304560789".split("0")  // ["123", "456", "789"]

search() : 정규표현식을 인자로 받아 가장 처음 매칭되는 부분 문자열의 위치를 반환한다. 매칭되는 문자열이 없으면 -1을 반환한다.

"JavaScript".search(/script/); // -1 대소문자를 구분합니다
"JavaScript".search(/Script/); // 4
"codestates".search(/ode/); // 1

flag

정규표현식은 플래그를 설정해 줄 수 있으며, 플래그는 추가적인 검색 옵션의 역할을 해 준다. 이 플래그들은 각자 혹은 함께 사용하는 것이 모두 가능하며, 순서에 구분이 없다. 아래는 자주 사용되는 3가지 플래그이다.

i : i를 붙이면 대소문자를 구분하지 않는다.

let withi = /c/i;
let withouti = /c/;
"Codestates".match(withi); // ['C']
"Codestates".match(withouti); // null

g : global 의 약자로, g를 붙이면 검색된 모든 결과를 리턴한다.

let withg = /c/g;
let withoutg = /c/;
"coolcodestates".match(withg); // ['c', 'c']
"coolcodestates".match(withoutg); // ['c'] g 가 없으면 첫 번째 검색 결과만 반환합니다

m : m을 붙이면 다중행을 검색한다.

let str = `1st : cool
2nd : code
3rd : states`;
str.match(/c/gm)
// 3개의 행을 검색하여 모든 c 를 반환합니다.
// ['c', 'c']
str.match(/c/m)
// m은 다중행을 검색하게 해 주지만, g 를 빼고 검색하면 검색 대상을 찾는 순간 검색을 멈추기 때문에
// 첫 행의 ['c'] 만 리턴합니다.

 

정규식 패턴(표현식)

정규표현식에 다양한 특수기호를 함께 사용하면 문자열을 다룰 때에 더 많은 옵션을 설정할 수 있었던 것을 학습했다. 이번엔 해당 특수 기호를 사용하는 실례를 보도록 하자.

Anchors : ^ and $

^ : 문자열의 처음을 의미하며, 문자열에서 ^뒤에 붙은 단어로 시작하는 부분을 찾는다. 일치하는 부분이 있더라도, 그 부분이 문자열의 시작 부분이 아니면 null을 리턴한다.

"coding is fun".match(/^co/); // ['co']
"coding is fun".match(/^fun/); // null

$ : 문자열의 끝을 의미하며, 문자열에서 $앞의 표현식으로 끝나는 부분을 찾는다. ^와 비슷하지만 ^는 문자열의 시작을 찾는 반면, $는 문자열의 마지막 부분을 찾는다. 마찬가지로 일치하는 부분이 있더라도, 그 부분이 문자열의 끝부분이 아니면 null을 리턴한다.

"coding is fun".match(/un$/); // ['un']
"coding is fun".match(/is$/); // null
"coding is fun".match(/^coding is fun$/);
// 문자열을 ^ 와 $ 로 감싸주면 그 사이에 들어간 문자열과 정확하게 일치하는 부분을 찾습니다
// ["coding is fun"]

Quantifiers : *, +, ? and {}

* : * 의 바로 앞의 문자가 0번 이상 나타나는 경우를 검색한다. 아래와 같은 문자열이 있을 때에 /ode*/g 을 사용하게 되면 "od" 가 들어가면서 그 뒤에 "e"가 0번 이상 포함된 모든 문자열을 리턴한다.

"co cod code codee coding codeeeeee codingding".match(/ode*/g);
// ["od", "ode", "odee", "od", "odeeeeee", "od"]

+ : * 와 같은 방식으로 작동하며, 다만 + 바로 앞의 문자가 1번 이상 나타나는 경우를 검색한다는 점이 *과 다를 뿐이다.

"co cod code codee coding codeeeeee codingding".match(/ode+/g);
// ["ode", "odee", "odeeeeee"]

? : * 또는 + 와 비슷하지만, ? 앞의 문자가 0번 혹은 1번 나타나는 경우만 검색한다. *? 또는 +? 와 같이 ?는 * 혹은 + 와 함께 쓰는 것도 가능하며, 함께 사용하였을 경우 검색 결과가 어떻게 달라지는지 아래 예시를 통해 비교해 보자.

"co cod code codee coding codeeeeee codingding".match(/ode?/g);
// ["od", "ode", "ode", "od", "ode", "od"]
"co cod code codee coding codeeeeee codingding".match(/ode*?/g);
// ["od", "od", "od", "od", "od", "od"]
"co cod code codee coding codeeeeee codingding".match(/ode+?/g);
// ["ode", "ode", "ode"]

{} : *, *?, +, +? 의 확장판으로 생각할 수 있습니다. *, *?, +, +? 가 '0개 이상' 또는 '1개 이상' 검색이 전부였던 반면, {}는 직접 숫자를 넣어서 연속되는 개수를 설정할 수 있다. 아래 예시와 함께 위 표에서 {}와 *, *?, +, +? 의 차이를 다시 한 번 비교해보자.

"co cod code codee coding codeeeeee codingding".match(/ode{2}/g);
// 2개의 "e"를 포함한 문자열을 검색합니다.
// ["odee", "odee"]

"co cod code codee coding codeeeeee codingding".match(/ode{2,}/g);
// 2개 이상의 "e"를 포함한 문자열을 검색합니다.
// ["odee", "odeeeeee"]

"co cod code codee coding codeeeeee codingding".match(/ode{2,5}/g);
// 2개 이상 5개 이하의 "e"를 포함한 문자열을 검색합니다.
// ["odee", "odeeeee"]

OR operator

| : or 조건으로 검색하여 | 의 왼쪽 또는 오른쪽의 검색 결과를 반환한다.

"Cc Oo Dd Ee".match(/O|D/g); // ["O", "D"]
"Cc Oo Dd Ee".match(/c|e/g); // ["c", "e"]
"Cc Oo Dd Ee".match(/D|e/g); // ["D", "e"]
"Ccc Ooo DDd EEeee".match(/D+|e+/g); // + 는 1번 이상 반복을 의미하기 때문에
// ["DD", "eee"] 를 반환합니다.

Bracket Operator - []

대괄호 [] 안에 명시된 값을 검색한다.

[abc] // a or b or c 를 검색합니다. or(|) Operator 로 작성한 a|b|c 와 동일하게 작동합니다.
[a-c] // [abc] 와 동일합니다. - 로 검색 구간을 설정할 수 있습니다.

"Ccc Ooo DDd EEeee".match(/[CD]+/g); // [] 에 + 등의 기호를 함께 사용할 수도 있습니다.
// C or D 가 한 번 이상 반복된 문자열을 반복 검색하기 때문에
// ["C", "DD"] 가 반환됩니다.

"Ccc Ooo DDd EEeee".match(/[co]+/g); // ["cc", "oo"]
"Ccc Ooo DDd EEeee".match(/[c-o]+/g); // - 때문에 c ~ o 구간을 검색하여
// ["cc", "oo", "d", "eee"] 가 반환됩니다.

"AA 12 ZZ Ad %% Az !# dd 54 zz".match(/[A-Za-z]+/g);
// a~z 또는 A~Z 에서 한 번 이상 반복되는 문자열을 반복 검색하기 때문에
// ["AA", "ZZ", "Ad", "Az", "dd", "zz"] 를 반환합니다.
"AA 12 ZZ Ad %% Az !# dd 54 zz".match(/[A-Z]+/gi);
// flag i 는 대소문자를 구분하지 않기 때문에 위와 동일한 결과를 반환합니다.
// ["AA", "ZZ", "Ad", "Az", "dd", "zz"]

"AA 12 ZZ Ad %% Az !# dd 54 zz".match(/[0-9]+/g);
// 숫자도 검색 가능합니다.
// ["12", "54"]

"aAbB$#67Xz@9".match(/[^a-zA-Z]+/g);
// [] 안에 ^ 를 사용하면 anchor 로서의 문자열의 처음을 찾는것이 아닌
// 부정을 나타내기 때문에 [] 안에 없는 값을 검색합니다.
// ["$#67", "@9"]

Character classes

\d 와 \D

• \d 의 d 는 digit 을 의미하며 0 ~ 9 사이의 숫자 하나를 검색한다. [0-9] 와 동일하다.
• \D 는 not Digit 을 의미하며, 숫자가 아닌 문자 하나를 검색한다. [^0-9] 와 동일하다.

"abc34".match(/\d/); // ["3"]
"abc34".match(/[0-9]/) // ["3"]
"abc34".match(/\d/g); // ["3", "4"]
"abc34".match(/[0-9]/g) // ["3", "4"]
"abc34".match(/\D/); // ["a"]
"abc34".match(/[^0-9]/); // ["a"]
"abc34".match(/\D/g); // ["a", "b", "c"]
"abc34".match(/[^0-9]/g); // ["a", "b", "c"]

\w 와 \W

• \w 는 알파벳 대소문자, 숫자, _(underbar) 중 하나를 검색한다. [a-zA-Z0-9_]와 동일하다.
• \W 는 알파벳 대소문자, 숫자, _ (underbar)가 아닌 문자 하나를 검색한다. [^a-zA-Z0-9_]와 동일하다.

"ab3_@A.Kr".match(/\w/); //["a"]
"ab3_@A.Kr".match(/[a-zA-Z0-9_]/) // ["a"]
"ab3_@A.Kr".match(/\w/g); //["a", "b", "3", "_", "A", "K", "r"]
"ab3_@A.Kr".match(/[a-zA-Z0-9_]/g) // ["a", "b", "3", "_", "A", "K", "r"]

"ab3_@A.Kr".match(/\W/); // ["@"]
"ab3_@A.Kr".match(/[^a-zA-Z0-9_]/); // ["@"]
"ab3_@A.Kr".match(/\W/g); // ["@", "."]
"ab3_@A.Kr".match(/[^a-zA-Z0-9_]/g); // ["@", "."]

Grouping and capturing

() : 그룹으로 묶는다는 의미 이외에도 다른 몇 가지 의미가 더 있다. 

1. 그룹화 : 표현식의 일부를 ()로 묶어주면 그 안의 내용을 하나로 그룹화할 수 있다. 아래 예시를 통해 그룹화와 그렇지 않은 결과의 차이를 비교해보자.

let co = 'coco';
let cooo = 'cooocooo';

co.match(/co+/); // ["co", index: 0, input: "coco", groups: undefined]
cooo.match(/co+/); // ["cooo", index: 0, input: "cooocooo", groups: undefined]

co.match(/(co)+/); // ["coco", "co", index: 0, input: "coco", groups: undefined]
cooo.match(/(co)+/); // ["co", "co", index: 0, input: "cooocooo", groups: undefined]

co+ 는 "c"를 검색하고 + 가 "o"를 1회 이상 연속으로 반복되는 문자를 검색해 주기 때문에 "cooo"가 반환되었다. 하지만 (co)+ 는 "c" 와 "o" 를 그룹화하여 "co"를 단위로 1회 이상 반복을 검색하기 때문에 "coco"가 반환되었다. 여기서 특이한 점은 일치하는 문자열로 반환된 결과가 2개이다. 이제 이 이유에 대해 알아보자.

2. 캡처 : () 로 그룹화한다고 하였고, 이를 '캡처한다'라고 한다. 그럼 아래 예시를 통해 캡처했을 경우의 작동방식을 확인해보자.

co.match(/(co)+/); // ["coco", "co", index: 0, input: "coco", groups: undefined]

1. () 로 "co"를 캡처
2. 캡처한 "co" 는 일단 당장 사용하지 않고, + 가 "co"의 1회 이상 연속 반복을 검색
3. 이렇게 캡처 이외 표현식이 모두 작동하고 나면, 캡처해 두었던 "co"를 검색

따라서 2번 과정에 의해 "coco" 가 반환되고, 3번에 의해 "co"가 반환되는 것이다.

한가지 예시를 더 살펴보자. 아래 예시 코드의 검색 및 결과 반환 순서는 다음과 같다.

"2021code".match(/(\d+)(\w)/);
// ["2021c", "2021", "c", index: 0, input: "2021code", groups: undefined]

1. () 안의 표현식을 순서대로 캡처 ⇒ \d+ 와 \w
2. 캡처 후 남은 표현식으로 검색 ⇒ 이번 예시에는 남은 표현식은 없다.
3. \d 로 숫자를 검색하되 + 로 1개 이상 연속되는 숫자를 검색 ⇒ 2021
4. \w 로 문자를 검색 ⇒ c
5. 3번과 4번이 조합되어 "2020c" 가 반환
6. 첫 번째 캡처한 (\d+) 로 인해 2021 이 반환
7. 두 번째 캡처한 (\w) 로 인해 "c" 가 반환

3. 문자열 대체 시 캡처된 값 참조 : 캡처된 값은 replace() 메소드를 사용하여 문자 치환 시 참조 패턴으로 사용될 수 있다. 아래 예시를 보자.

우선 첫 번째 (\w+) 가 code 를 캡처하고, 두 번째 (\w+) 가 states 를 캡처한다. (/(\w+)\ 와 (\w+)/\사이의 . 은 . 앞에 역슬래시가 사용되었기 때문에 '임의의 한 문자'가 아닌 기호로서의 온점 . 을 의미한다.) 각 캡처된 값은 첫 번째는 $1 이 참조, 두 번째는 $2 이 참조하기 때문에 이 참조된 값을 "$2.$1" 이 대체하게 되어 code 와 states 가 뒤바뀐 "states.code" 가 반환된다.

"code.states".replace(/(\w+)\.(\w+)/, "$2.$1"); //states.code

non-capturing

() 를 사용하면 그룹화와 캡처를 한다고 하였다. 하지만 (?:)로 사용하면 그룹은 만들지만 캡처는 하지 않는다.

let co = 'coco';

co.match(/(co)+/); // ["coco", "co", index: 0, input: "coco", groups: undefined]

co.match(/(?:co)+/);
// ["coco", index: 0, input: "coco", groups: undefined]
// 위 "캡처" 예시의 결괏값과 비교해 보시기 바랍니다.

lookahead

(?=) 는 검색하려는 문자열에 (?=여기) 에 일치하는 문자가 있어야 (?=여기) 앞의 문자열을 반환한다.

"abcde".match(/ab(?=c)/);
// ab 가 c 앞에 있기 때문에 ["ab"] 를 반환합니다.
"abcde".match(/ab(?=d)/);
// d 의 앞은 "abc" 이기 때문에 null을 반환합니다.

negated lookahead

(?!) 는 (?=) 의 부정이다.

"abcde".match(/ab(?!c)/); // null
"abcde".match(/ab(?!d)/); // ["ab"]

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정규표현식은 응용을 통해 유효성 검사뿐 아니라 데이터 스크래핑, 문자열 파싱 등과 같은 다양한 상황에서 사용할 수 있다. 더불어 사용법을 숙지해 놓으면 알고리즘 문제에서 더욱 다양한 해결 아이디어를 얻을 수 있다. 

정규표현식을 익힐 수 있는 웹페이지

정규표현식은 자주 사용해보지 않으면 금방 잊어버리게 되는 개념이다. 해당 웹페이지를 이용해 직접 정규표현식을 구현해보며 해당 개념에 대해 잊지 않도록 해보자.

• Regexr