复杂背景下的多物理场成像及在生物医学中的应用

字符串是编程时涉及到的最多的一种数据结构，对字符串进行操作的需求几乎无处不在。比如判断一个字符串是否是合法的Email地址，虽然可以编程提取@前后的子串，再分别判断是否是单词和域名，但这样做不但麻烦，而且代码难以复用。正则表达式是一种用来匹配字符串的强有力的武器。它的设计思想是用一种描述性的语言来给字符串定义一个规则，凡是符合规则的字符串，我们就认为它“匹配”了，否则，该字符串就是不合法的。所以我们判断一个字符串是否是合法的Email的方法是：创建一个匹配Email的正则表达式；用该正则表达式去匹配用户的输入来判断是否合法。因为正则表达式也是用字符串表示的，所以，我们要首先了解如何用字符来描述字符。在正则表达式中，如果直接给出字符，就是精确匹配。用\d可以匹配一个数字，\w可以匹配一个字母或数字，所以：'00\d'可以匹配'007'，但无法匹配'00A'；'\d\d\d'可以匹配'010'；'\w\w\d'可以匹配'py3'；.可以匹配任意字符，所以：'py.'可以匹配'pyc'、'pyo'、'py!'等等。要匹配变长的字符，在正则表达式中，用*表示任意个字符（包括0个），用+表示至少一个字符，用?表示0个或1个字符，用{n}表示n个字符，用{n,m}表示n-m个字符：来看一个复杂的例子：\d{3}\s+\d{3,8}。我们来从左到右解读一下：\d{3}表示匹配3个数字，例如'010'；\s可以匹配一个空格（也包括Tab等空白符），所以\s+表示至少有一个空格，例如匹配''，''等；\d{3,8}表示3-8个数字，例如'1234567'。综合起来，上面的正则表达式可以匹配以任意个空格隔开的带区号的电话号码。如果要匹配'010-12345'这样的号码呢？由于'-'是特殊字符，在正则表达式中，要用'\'转义，所以，上面的正则是\d{3}\-\d{3,8}。但是，仍然无法匹配'010-12345'，因为带有空格。所以我们需要更复杂的匹配方式。进阶要做更精确地匹配，可以用[]表示范围，比如：[0-9a-zA-Z\_]可以匹配一个数字、字母或者下划线；[0-9a-zA-Z\_]+可以匹配至少由一个数字、字母或者下划线组成的字符串，比如'a100'，'0_Z'，'Py3000'等等；[a-zA-Z\_][0-9a-zA-Z\_]*可以匹配由字母或下划线开头，后接任意个由一个数字、字母或者下划线组成的字符串，也就是Python合法的变量；[a-zA-Z\_][0-9a-zA-Z\_]{0,19}更精确地限制了变量的长度是1-20个字符（前面1个字符+后面最多19个字符）。A|B可以匹配A或B，所以(P|p)ython可以匹配'Python'或者'python'。^表示行的开头，^\d表示必须以数字开头。$表示行的结束，\d$表示必须以数字结束。你可能注意到了，py也可以匹配'python'，但是加上^py$就变成了整行匹配，就只能匹配'py'了。来源：灵境地平线