使用Python网络爬虫抓取牛客网题目

1. 背景

最近做题的时候要写一些题解，在把牛客网的题目复制下来的时候，数学公式的处理比较麻烦，所以我用Python的selenium、urllib.request和BeautifulSoup4库对题目信息进行了爬取，写题解的时候时间节约了很多。

考虑到大家可能也会遇到同样的问题，写一篇笔记分享给大家。

2. 前期准备

安装selenium、urllib和BeautifulSoup库。

pip3 install urllib
pip3 install selenium
pip3 install beautifulsoup4

3. 获取网页内容

以 牛客网 NC204552 咪咪游戏 为例。

# 导入库
import urllib.request
import bs4
import time
from bs4 import BeautifulSoup
from selenium import webdriver

# 题目属性
problemId = "204552"
# 打开浏览器，模拟登陆
# 此处用的是Chrome，如果没有安装可以替换为其他支持的浏览器
driver = webdriver.Chrome()

获取网页内容

# 获取页面内容
# 题目链接
url = f"https://ac.nowcoder.com/acm/problem/{problemId}"
# 打开网页
driver.get(url)
# 网页加载等待时间
time.sleep(3)
# 找到 输入 用户名 和密码框，并且设置内容
username = driver.find_element_by_id('jsEmailIpt')
# 输入账号名，xxx替换为自己的账户名
username.send_keys('xxx')

time.sleep(1)
password = driver.find_element_by_id('jsPasswordIpt')
#输入密码，xxx替换为自己的密码
password.send_keys('xxx')

time.sleep(1)
# 分析网页，找到登录按钮
login = driver.find_elements_by_css_selector('div[class=col-input-login] a')[0]
# 点击按钮
login.click()

time.sleep(3)
# 格式化源代码
soup = BeautifulSoup(driver.page_source,'lxml')
# 退出浏览器
driver.quit()

存储和预处理

# 存储
data_dict = {}
# 找到主体内容
mainContent = soup.find_all(name="div", attrs={"class" :"terminal-topic"})[0]

# 去除公式的重复html元素
for each in mainContent.find_all('mrow'):
    each.decompose()
for each in mainContent.find_all(name="span", attrs={"class" :"katex-html"}):
    each.decompose()
# 更换换行符
for each in mainContent.find_all('br'):
    each.replace_with("\n\n")

4. 内容处理

4.1. Limit

先从比较简单的信息入手，找到题目标题、时间、和内存限制。

# Limit
# 找到题目标题、时间、和内存限制
div = mainContent.find_all(name="div", attrs={"class":"subject-item-wrap"})[0].find_all("span")
# 放入字典中存储
data_dict['Title'] = f"牛客网 NC{problemId} " + soup.title.contents[0]
# Time Limit
data_dict['Time Limit'] = div[0].contents[0].split('：')[1]
# Memory Limit
data_dict['Memory Limit'] = div[1].contents[0].split('：')[1]

定义函数，处理主体内容中诡异的空格和公式的符号。

def divTextProcess(div):
    """
    处理<div>标签中的文本内容
    """
#     获取文本
    strBuffer = div.get_text()
#     替换公式标记
    strBuffer = strBuffer.replace("{", " $").replace("}", "$ ")
#     去除多个空格
    strBuffer = strBuffer.replace("  ", "")
#     去除多个换行符
    strBuffer = strBuffer.replace("\n\n\n", "\n")
#     去除内容中用\xa0表示的空格
    strBuffer = strBuffer.replace("\xa0", "")
#     去除首位空格
    strBuffer = strBuffer.strip()
    # 返回结果
    return strBuffer
    

4.2. Problem Description

获取题目描述

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# 处理题目描述
div = mainContent.find_all(name="div", attrs={"class": "subject-question"})[0]
data_dict['Problem Description'] = divTextProcess(div)

4.3. Input

输入描述

div = mainContent.find_all(name="pre")[0]
data_dict['Input'] = divTextProcess(div)

4.4. Output

输出描述

div = mainContent.find_all(name="pre")[1]
data_dict['Output'] = divTextProcess(div)

4.5. Sample Input & Onput

输入样例，用代码框环境包围。

# Input
div = mainContent.find_all(name="div", attrs={"class":"question-oi-cont"})[0]
data_dict['Sample Input'] = "```cpp" + div.get_text() + '```'
# Onput
div = mainContent.find_all(name="div", attrs={"class":"question-oi-cont"})[1]
data_dict['Sample Onput'] = "```cpp" + div.get_text() + '```'

4.6. Note

备注

# 若有备注
if len(mainContent.find_all(name="pre")) >= 5:
    div = mainContent.find_all(name="pre")[-1]
    data_dict['Note'] = divTextProcess(div)
    

4.7. Source

题目链接

data_dict['Source'] = '[' + data_dict['Title'] + ']' + '(' + url + ')'

5. 输出

for each in data_dict.keys():
    print('### ' + each + '\n')
    print(data_dict[each].replace("\n\n**", "**").replace("**\n\n", "**") + '\n')

下面是最后的输出结果

### Title

牛客网 NC204552 咪咪游戏

### Time Limit

C/C++ 1秒，其他语言2秒

### Memory Limit

C/C++ 524288K，其他语言1048576K

### Problem Description

牛牛最近喜欢玩咪咪游戏，于是自己写了个程序编了个游戏让牛妹来玩。游戏是这样的： 

牛牛有一个长的字符串（只包26含个小写字母），他想让牛妹判断这个字符串是好的。

定义一个串是好的：这个串是由连续的mq连接而成的。 

比如 $mqmq$ 说明这个串是好的， $mqmqm$ 或 $mqmqx$ 都是不好的。现在牛牛 想问牛妹这个串是否是好的，如果好的输出 $Yes$ ，否则输出 $No$

### Input

第一行一个整数Q，表示询问次数

就下来Q行，一个字符串$s

### Output

Q行，每行输出 $Yes$ 或 $No$

### Sample Input

// 这里会有```cpp代码环境，在这里为了展示方便去掉了
4
mqmq
mqmqm
mqakioi
mqqmmq


### Sample Onput

Yes
No
No
No

### Note

对于 $60\%$ 的数据满足： $|s|<=10,Q<=10$ 且保证只出现m,q两个字符

对于 $100\%$ 的数据： $|s| <=10^5,Q<=10$ 

对于所有数据保证只出现26个英文小写字母

### Source

[牛客网 NC204552 咪咪游戏](https://ac.nowcoder.com/acm/problem/204552)

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联系邮箱：[email protected]

Github：https://github.com/CurrenWong

公众号：复杂网络与机器学习

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