Pretraživanje i obrada tekstualnih datoteka

Izdvajanje linija iz tekstualnih datoteka

regularni izrazi (regex ili regexp) su simbolička notacija koju koristimo za pretraživanja obrazaca unutar nekog teksta
- koriste se u mnogim alatima i programskim jezicima za rješavanje problema povezanih sa manipulacijom teksta
- regularni izrazi mogu varirati s obzirom na alat ili programski jezik
- razlikujemo dvije vrste znakova kod regularnih izraza
- regex != glob
grep služi za izdvajanje linija prema određenom uzorku iz tekstualnih datoteka, primjer:
```
$ grep "x" datoteka.txt # izdvaja linije koje sadrže slovo x u tekstualnoj datoteci datoteka.txt
```
- ime dolazi od naredbe g/re/p (global / regular expression / print) tradicionalnog Unix editora ed
- navodnici su značajni: postoji velika razlika između grep rij ec datoteka.txt i grep "rij ec" datoteka.txt
- više detalja o naredbi pronađite na Wikipedijinoj stranici i u službenom priručniku
[chars] -- jedan znak, bilo koji od navedenih u zagradama
- kao i glob, podržava i sintaksu oblika [A-Z], [a-z], [0-9]
[^chars] -- jedan znak, bilo koji osim navedenih u zagradama
. -- jedan znak, bilo koji
^ -- početak retka
$ -- kraj retka
poznajemo dvije vrste regularnih izraza: basic regular expressions (BRE) i extended regular expressions (ERE)
- razlikuju se u interpretaciji posebnih znakova
- BRE: ^ $ . [ ] *
- ERE: ( ) { } ? + |
- grep je program koji koristi BRE
- grep -E '(xd|xy)' dat.txt
* -- nijedno, jedno ili bilo koliko ponavljanja prethodnog znaka (npr. .* je bilo koliko ponavljanja bilo kojeg znaka)
+ -- jedno ili bilo koliko ponavljanja prethodnog znaka (ali ne niti jedno!)
? -- jedno ili nijedno ponavljanje prethodnog znaka
{n,m} -- element koji prethodi mora se pojaviti određen broj puta
- specijalni slučajevi {n}, {n,}, {,m}
(ab|cd) -- predstavlja alternaciju tj. uzorak mora sadržavati ili niz ab ili cd
puno više o regularnim izrazima čuti ćete na kolegijima Formalni jezici i jezični procesori 1 i 2

Zadatak

Stvorite datoteku mjeseci.txt u koju ćete, u svaki red posebno, zapisati sve mjesece u godini i sve dane u tjednu. Zatim iz nje izdvojite sljedeće linije:
- sve koje sadrže slovo a;
- sve koje sadrže slovo O ili o;
- sve koje ne sadrže slovo i;
- sve koje sadrže niz znakova an i još barem jedno slovo nakon n;
- sve koje počinju slovom S ili s;
- sve koje imaju točno 8 slova.

Napravite datoteku adrese1.txt i u nju upišite sljedeće e-mail adrese (svaka u svome retku):

peric.hrvoje@mail.net
nekiMail@inet.hr
mail1@t-com.net
Miro-gavran@gmail.com
mail25@yahoo.com
mail18@bnet.hr
Vedran.miletic@inf.uniri.hr
vperovic@mail.com
pposcic2@net.hr

Izdvojite iz datoteke adrese1.txt adrese koje:
- koriste bar jedno veliko slovo u korisničkom imenu;
- završavaju na .hr ili .com;
- čije se korisničko ime sastoji od točno 8 slova;
- počinju sa bilo kojim slovom koje se u abecedi nalazi nakon slova o;
- koriste znak . ili -- u korisničkom imenu;
- čije korisničko ime ne završava brojem;
- sadrže slovo v, nakon kojeg slijedi niz ic (koji se može ponavljati više puta), a iza kojeg odmah slijedi znak @;
- su oblika mail(broj<5)(broj>7).

Dodatni zadatak

Napravite datoteku studenti.txt u koju napišite popis studenata prisutnih na satu u formatu Ime Prezime, pri čemu je svaki student u svom redu te datoteke. Izdvojite iz nje:

sve studente kojima prezime počinje na P,
sve kojima prezime počinje slovom koje je dio hrvatske abecede,
sve kojima ime počinje hrvatskim dijakritičkim znakom,
sve koji nemaju hrvatski dijakritički znak ni u imenu ni u prezimenu,
sve kojima ime počinje na P, a prezime završava na ć,
sve čije prezime ima točno 6 slova, ali zadnje nije ć.

Napomene:

$abc$ čini da se niz znakova abc tretira kao cjelina, može se koristiti u kombinaciji sa * i +,
$abc\|de$ ima značenje niz abc ili niz de,
. i - dobijemo kao \\. i \\- respektivno (jedan escape "pojede" ljuska, drugi se prosljeđuje grepu), a unutar zagrada [] escape nije potreban,
\ dobijemo kao \\\\.

Dodatni zadatak

Iz datoteke mjeseci.txt u koju ste upisali nazive mjeseca u godini izdvojite:

sve mjesece koji sadrže slovo a,
sve mjesece koji sadrže niz znakova an,
sve mjesece koji ne sadrže slovo e.

Obrada tekstualnih datoteka

sed je skraćenica od stream editor
- dozvoljava rad nad nizom podataka
- podaci sa standardnog ulaza uređuju se prema prethodno napisanim uputama, naredbama spremljenim u datoteku i prosljeđuju se na standardni izlaz
- više detalja o naredbi pronađite na Wikipedijinoj stranici i u službenom priručniku ili tutorialu Brucea Barnetta

sed nudi dvije osnovne mogućnosti primjene.

sed za zamjenu (s); primjer:
```
$ sed 's/dan/noć/' text1.txt # mijenja slijed dan za noć u datoteci text1.txt
```
- koristi se zajedno sa regularnim izrazima, kao i kod naredbe grep, za zamjenu traženog uzorka, zadanim uzorkom
- sintaksa: sed 's/traženiUzorak/zamjenskiUzorak/' file.txt
sed za transformaciju (y); primjer:
```
$ sed 'y/aeiou/AEIOU/' file1.txt # zamjenjuje svako od navedenih malih slova s odgovarajućim velikim slovom
```
- svaki se traženi znak zamjenjuje odgovarajućim zadanim znakom
- sintaksa: sed 'y/uzorak1/uzorak2/' file.txt

Najčešće korišteni parametri naredbe sed su:

sed -n čini da ne ispisuje na ekranu nikakav tekst, osim ako to nije eksplicitno navedeno zastavicom (po defaultu sed ispisuje sve na ekran)
- ako se -n opcija ne koristi, sed je vrlo sličan naredbi cat
sed -e koristi se za višestruku obrada
- koristi se kada imamo više naredbi za sed prije prvog delimitatora (npr. sed -e 's/a/A/' -e 's/e/E/')

Zadatak

Napravite datoteku dani.txt koja će sadržavati sve dane u tjednu (jedan ispod drugoga).

zamijenite riječ utorak sa drugi,
koristeći samo jednu naredbu sed, zamijenite riječ subota sa početak, a nedjelja sa kraj,
transformirajte svaki samoglasnik u slovo koje se po abecedi nalazi iza njega

Napomena: poslije zadnjeg delimitatora dodajte g; g s y ne funkcionira, funkionira samo sa s.

Zadatak

Iz sustava MudRi preuzmite datoteku receniceSED.txt i sačuvajte ju u svom kućnom direktoriju. Zatim:

zamijenite svaku riječ koja počinje sa an, a završava na samoglasnik, sa rječju BRAVO. Možete li to učiniti?,
svaku rečenicu koja sadrži broj, zamijenite sa rječju RECENICA,
svako pojavljivanje znaka a ili e zamijenite sa SAMae, a svaku pojavu o ili i sa SAMoe,
izbrišite sve samoglasnike iz svih rečenica.

sed zastavice se dodaju nakon posljednjeg delimitatora (/)
- /g = zamjena svih pojavljivanja traženog uzorka
- /p = ispisuje se izmjenjena linija (usporedite rezultat sa i bez -n)
- /5 = izmjenjuje 5. uzorak koji je pronađen
- /5g = izmjenjuje 5. uzorak i svaki poslije njega
- /w file.txt = određuje se odredišna datoteka u koju se upisuje rezultat naredbe sed
zastavice se mogu kombinirati, no /w mora biti na posljednjem mjestu
u kombinaciji s y ne koristimo zastavice

Zadatak

Koristite datoteku receniceSED.txt za sljedeći zadatak:

zamijenite svaku (osim prve!) riječ koja počinje sa an ili An a završava na suglasnik, sa rječju BRAVO. Možete li to sada učiniti?,
svako pojavljivanje znaka a ili e nakon njegova (ukupno) trećeg pojavljivanja zamijenite sa SAMae, a svaku pojavu o ili i sa SAMoe,
preuredite prvu naredbu tako da se na ekran ne ispisuje ništa osim promijenjenih linija, te da se samo izmjenjene linije upisuju u datoteku pod nazivom receniceSED1.txt.

Zadatak

Napravite datoteku drzave.txt u kojoj upišite Hrvatska i nazive 6 zemalja s kojima graniči (svaku u svome redu). Zatim napravite sljedeće:

Sve nazive država koje počinju slovom S promijeniti u naziv sa s, upisati u datoteku maledrzave.txt, te prikazati promjene na ekranu.
Promijenite nazive svih država koje završavaju na ija u ZAMJENA, upisati rezultat u datoteku zam.txt i onemogućiti ispis na ekranu.
Dodajte sljedeće države na popis: Kazahstan, Kirgistan, Uzbekistan, Afganistan, Pakistan i Turkmenistan, te zamijenite sve nazive koji završavaju na stan sa nije susjed, ali samo nakon trećeg pojavljivanja tog uzorka, te ispišite sve, ne samo izmijenjene linije.

sed restrikcije: navode se ispred izraza koji opisuje zamjenu ili transformaciju
- restrikcija broja retka
  - sed '3 s/[0-9]*//' -- brisanje prvog broja u trećem retku
  - sed '/^g/ s/Mark/Sonya/g' -- u svakom retku koji počinje sa slovom 'g' zamijeniti Mark sa Sonya
- restrikcija prema rasponu retka
  - sed '1,100 s/a/A/g' -- zamjena 'a' sa 'A' vrši se u prvih 100 redaka (uočite da nije iskorišten znak ^)
  - sed '21,$ s/a/A/g' -- zamjena 'a' sa 'A' se vrši od 21. retka do kraja datoteke

Zadatak

Napišite sed naredbu koja će prikazati sadržaj prvih 7 redaka datoteke drzave.txt.
Napišite sed naredbu koja će u datoteci pretražiti pojavljivanja uzorka an i ispisati broj redaka pojave uzoraka.
Napišite sed naredbu koja će u retcima koji završavaju slovom n mijenjati sva mala slova u velika slova.
Napišite naredbu kojom ćete u datoteci drzave.txt promijeniti svako a u A, te s u S, ali samo ako riječ u retku ima 8 slova.

Dodatni zadatak

Stvorite datoteku file1 proizvoljnog sadržaja.
Napišite sed naredbu koja će prikazati sadržaj prvih 7 redaka datoteke file1.
Napišite sed naredbu koja će u recima koji završavaju sa slovom b mijenjati sva mala slova u velika.
Napišite sed naredbu koja će prikazati sadržaj datoteke file1 tako da umjesto sadržaja redaka od 3. do 5. budu prazne linije.
Napišite sed naredbu koja će prije linije ispisati i broj linije u kojoj mijenja sadržaj.

(Uputa: konzultirajte sed-ovu man stranicu.)

d, p i q bez -n
- navedene se naredbe vrlo posebno ponašaju kada se upotrebljavaju sa i bez -n
- brisanje sa d (briše linije od početka do kraja)
  - sed '11,$ d' file.txt -- gleda samo prvih deset redaka, ostale zanemaruje (slično naredbi head)
  - sed '1,10 !d' file.txt -- gleda samo prvih deset redaka, ostale zanemaruje (primjetite da ! znači negaciju)
- ispis linija na ekranu sa p
  - sed 's/dan/noć/p' text1.txt -- ispisuje sve što je u datoteci text1.txt, a promjene koje je napravio (prema uvjetu) ispisuje još jednom
  - sed '1,10 p' file1.txt -- ispisuje prvih 10 redaka datoteke file1.txt
- izlazak sa q
  - sed '11 q' -- prekida se izvođenje nakon obrade 11. retka

Dodatni zadatak

Dopunite sljedeću tablicu sa izlazima na ekranu, s obzirom na oblik sed naredbe:

Sed parametri	Raspon	Naredb	Rezultat/ispis
`sed -n`	`1,10`	`p`	Ispisuje samo prvih deset redaka
`sed -n`	`11,$`	`!p`
`sed`	`1,10`	`!d`
`sed`	`11,$`	`d`
`sed -n`	`1,10`	`!p`
`sed -n`	`11,$`	`p`
`sed`	`1,10`	`d`
`sed`	`11,$`	`!d`
`sed -n`	`1,10`	`d`
`sed -n`	`1,10`	`!d`
`sed -n`	`11,$`	`d`
`sed -n`	`11,$`	`!d`
`sed`	`1,10`	`p`
`sed`	`11,$`	`!p`
`sed`	`1,10`	`!p`
`sed`	`11,$`	`p`

Složenije izdvajanje i obrada teksta

awk je jezik za skriptiranje koji pruža složene mogućnosti uparivanja obrazaca
awk se može koristiti za zamjenu riječi u nekoj tekstualnoj datoteci sa zadanim riječima ili se mogu vršiti izračuni koristeći brojeve koji su zapisani u nekoj datoteci; mi ćemo se zadržati na funkciji ispisa
- sintaksa: awk '{print <što se ispisuje>}' datoteka.txt
- tekst koji želite ispisati (a nije dio datoteke) stavite u navodnike (npr. "Tekst")
- s opcijom print i varijablama možemo koristiti i matematičke operatore +, -, * i /
awk obrađuje dokument liniju po liniju, a svakoj je riječi u liniji pridružena varijabla: prvoj $1, drugoj $2, itd.

Zadatak

Napravite datoteku recenice.txt koja ima dva retka riječi. U prvom retku neka se nalaze riječi voli, mrzi i putovati, a u drugom mrzi, kuhati, peglati i čitati. Koristeći naredbu awk napravite rečenice od zadanih riječi, tako da se u svakom retku koriste samo 1. i 3. riječ.

Napomena: ispis bi trebao izgledati ovako:

Moja prijateljica voli putovati.
Moja prijateljica mrzi peglati.

Zadatak

Napravite datoteku ucenici.txt u koju ćete zapisati ime i prezime nekoliko vaših kolega, te dodajte po dvije ocjene za svakoga (od 1 do 5). Koristeći naredbu awk ispišite:

prezime i sve ocjene za svakog učenika u datoteci, ispis neka bude oblika:

Učenik Prezime ima ocjena1 iz prvog predmeta, te ocjena2 iz drugog predmeta.

ime i prvu ocjenu za svakog učenika, te zbroj ocjena, ispis neka bude oblika:

Učenik Ime ima ocjena1 iz prvog predmeta, a zbroj ocjena mu iznosi zbrojOcjena.

ime, prezime, te prosječnu ocjenu za svakog studenta, ispis neka bude oblika:
```
Učenik Ime Prezime ima prosječnu ocjenu prosječnaOcjena.
```

tr mijenja sve pojave jednog izraza ili znaka u neki drugi; primjer:

$ cat file.txt | tr a-mA-Mn-zN-Z n-ZN-Za-mA-M # mijenja sva slova iz prvog intervala u odgovarajuća slova u drugom intervalu (šifrira tekst jednostavnom šifrom)

primjerice, može mijenjati sva velika slova u mala i obrnuto, slaže riječi u stupac i sl.

ToDo

Ovdje nedostaje zadatak.

Ostali alati za manipulaciju prikazom datoteka

less je preglednik tekstualnih datoteka, koristan za hvatanje izlaza na kraju niza cijevi
- osobito koristan za upotrebu kod ispisa veće količine podataka (cat bi prekrio nekoliko ekrana)
- naziv less znači suprotno od more, starijeg alata iste namjene, za razliku od kojeg omogućuje scrollanje teksta i "prema gore" (more je omogućavao samo scrollanje "prema dolje")

Zadatak

Otvorite pomoću programa less datoteku /etc/passwd i pronađite pojavljivanje riječi bin u istoj datoteci. Pronađite način da pomaknete na sljedeću pojavu traženog uzorka. (Uputa: pronađite u man stranici kako se radi Search forward i Search backward.)
Iskoristite naredbu Examine da bi otvorili i datoteku /etc/group.

head ispisuje početni dio datoteke (zaglavlje), primjerice prvih 10 linija
tail ispisuje završni dio datoteke (podnožje), primjerice zadnjih 25 linija

Zadatak

Ukucajte naredbe locale > postavke.txt i locale -m >> postavke.txt u komandnu liniju, pa zatim iz datoteke postavke.txt:
- ispišite posljednjih 7 linija,
- ispišite prvih 20 linija.
Uočite što se događa s izlazom naredbe tail ukoliko vaša datoteka ima više od jedne prazne linije na kraju.

Pitanja za ponavljanje

Što je grep?
Zašto kažemo da globalni izrazi nisu isto što i regularni izrazi? Objasnite.
Prisjetite se oznaka za regularne izraze.
Što je BRE, a što ERE?
Za što se koristi naredba sed?
Što su zastavice kod naredbe sed? Nabrojite ih nekoliko.
Koja zastavica kod naredbe sed uvijek mora biti na posljednjem mjestu kada ih više navodimo? Zbog čega?
Objasnite razliku između naredbi head i tail.
Kako biste opisali za što se koristi less?

Author: Vedran Miletić, Vanja Slavuj, Sanja Pavkov