【Python】正規表現（Regex）で文字列内の「1(0+)1」パターンをすべて検索する方法

このチュートリアルでは、Pythonの正規表現（regex）を使って、文字列内に含まれる「1(0+)1」というパターンをすべて検出するプログラムを作成します。Pythonには正規表現を扱うためのreモジュールが標準で用意されており、これを活用することでパターンマッチングを簡単に実装できます。

サンプルケース

まず、どのような動作になるのかサンプルを見てみましょう。

入力：
string = "Sample 1(0+)1 string with 1(0+)1 unnecessary patterns 1(0+)1"

出力：
パターンの一致数：3件
['1(0+)1', '1(0+)1', '1(0+)1']

それでは、以下の手順に従ってプログラムを作成していきましょう。

アルゴリズム

1. reモジュールをインポートする。
2. 検索対象となる文字列を初期化する。
3. re.compile() を使って、目的のパターンに一致する正規表現オブジェクトを作成する。※通常の文字列ではなく raw文字列（r""）を渡す点に注意。
4. 正規表現オブジェクトの findall() メソッドを使い、パターンに一致するすべての箇所を抽出する。
5. 一致したパターンの件数と内容を出力する。

使用する正規表現パターンの解説

今回使用するパターン r"\d\(\d\+\)\d" の各要素は以下の意味を持ちます。

• \d … 任意の1桁の数字に一致（ここでは「1」や「0」など）
• \( / \) … リテラルの括弧「(」「)」に一致（正規表現では特殊文字のためエスケープが必要）
• \+ … リテラルの「+」に一致（こちらもエスケープが必要）

つまり、このパターンは「数字(数字+)数字」という形式、たとえば 1(0+)1 のような文字列に一致します。

コード例

# reモジュールをインポート
import re

# 検索対象の文字列を初期化
string = "Sample 1(0+)1 string with 1(0+)1 unnecessary patterns 1(0+)1"

# パターンに対応する正規表現オブジェクトを作成
# 「数字(数字+)数字」の形式に一致するパターン
regex = re.compile(r"\d\(\d\+\)\d")

# findall()で一致したすべてのパターンをリストとして取得
result = regex.findall(string)

# 一致したパターンの件数を出力
print(f"パターンの一致数は {len(result)} 件です")
print()

# 一致したパターンの一覧を出力
print(result)

実行結果

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

パターンの一致数は 3 件です

['1(0+)1', '1(0+)1', '1(0+)1']

ポイントのまとめ

• findall() メソッドは、一致したすべての文字列をリスト形式で返します。最初の一致だけを取得したい場合は search() を使います。
• 正規表現を記述する際は raw文字列（r""） を使うことで、バックスラッシュの二重エスケープを避け、可読性の高いコードになります。
• ( や )、+ は正規表現において特別な意味を持つため、リテラルとして扱う場合は \ でエスケープする必要があります。

おわりに

今回は、Pythonの re モジュールと正規表現を使って、文字列内の特定パターン「1(0+)1」をすべて検出する方法を解説しました。re.compile() でパターンを事前にコンパイルしておくと、同じパターンを繰り返し使う場合に処理効率も向上します。この手法は、ログ解析やデータクレンジングなど、さまざまなテキスト処理の場面で応用できますので、ぜひ活用してみてください。

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