Python中的Pandas?時間函數(shù)?time?、datetime?模塊和時間處理基礎(chǔ)講解
更新時間：2023年03月23日 09:59:40 作者：虛心求知的熊
Python?中提供了對時間日期的多種多樣的處理方式，主要是在?time?和?datetime?這兩個模塊里，這篇文章主要介紹了Python中的Pandas?時間函數(shù)?time?、datetime?模塊和時間處理基礎(chǔ),需要的朋友可以參考下
Python 中提供了對時間日期的多種多樣的處理方式，主要是在 time 和 datetime 這兩個模塊里。
一、time 模塊
- time 模塊不牽扯時區(qū)的問題，便于計算。
- （1） timestamp 時間戳，時間戳表示的是從 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 開始按秒計算的偏移量。
- （2） struct_time 時間元組，共有九個元素組。
- （3） format time 格式化時間，已格式化的結(jié)構(gòu)使時間更具可讀性。包括自定義格式和固定格式。
1、時間格式轉(zhuǎn)換圖
- 主要 time 生成方法和 time 格式轉(zhuǎn)換方法實例如下：
- 首先，我們導(dǎo)入 time 模塊，便于我們后續(xù)的操作。
import time
然后，我們生成 timestamp ，他是一個浮點型數(shù)據(jù)。
time.time() #1676978808.2162082
將其轉(zhuǎn)化為整型數(shù)據(jù)。
int(time.time()) #1676978809
我們可以知道一個程序消耗的時間，通過設(shè)置程序開始時間和程序結(jié)束時間，中間執(zhí)行一個循環(huán)語句，這里以累加到 10000 為例。
start_time = time.time()
s = ""
for i in range(10000):
s += str(i) ?
end_time = time.time() ?
print("程序消耗時間=",end_time-start_time)
#程序消耗時間= 0.0039615631103515625 我們也可以通過 time 模塊調(diào)用本地時間，通過生成 struct_time 完成。
my_time = time.localtime() print(my_time) ? print(my_time.tm_year) print(my_time.tm_mon) print(my_time.tm_mday) #time.struct_time(tm_year=2023, tm_mon=2, tm_mday=21, tm_hour=19, tm_min=26, tm_sec=58, #tm_wday=1, tm_yday=52, tm_isdst=0) #2023 #2 #21
我們可以將 timsstamp 轉(zhuǎn)化為 struct_time。
time.localtime(1650177058) #time.struct_time(tm_year=2022, tm_mon=4, tm_mday=17, tm_hour=14, tm_min=30, tm_sec=58, #tm_wday=6, tm_yday=107, tm_isdst=0)
可以將格式化字符串輸入到 struct_time。
time.strptime('2011-05-05 16:37:06', '%Y-%m-%d %X')
#time.struct_time(tm_year=2011, tm_mon=5, tm_mday=5, tm_hour=16, tm_min=37, tm_sec=6, #tm_wday=3, tm_yday=125, tm_isdst=-1) 我們也可以將格式化字符串時間反向轉(zhuǎn)變?yōu)槊腌姅?shù)。
time.mktime(time.strptime('2011-05-05 16:37:06', '%Y-%m-%d %X'))
#1304584626.0 - 我們可以生成 format_time，產(chǎn)生滿足我們格式要求的時間。
- 示例 1：
#struct_time to format_time time.strftime("%Y-%m-%d %X")
time.strftime("%Y-%m-%d %X",time.localtime())
#time.strftime("%Y-%m-%d %X",time.localtime())
#'2023-02-21 19:27:05' #生成format_time 示例 2：
#struct_time to format_time
time.strftime("%Y-%m-%d")
#time.strftime("%Y-%m-%d %X",time.localtime())
#'2023-02-21'示例 3：
#struct_time to format_time
time.strftime("%m-%d-%Y")
#time.strftime("%Y-%m-%d %X",time.localtime())
#'02-21-2023'2. struct_time 元組元素結(jié)構(gòu)
其具體元素結(jié)構(gòu)可見下述表格。
| 屬性 | 值 |
|---|---|
| tm_year（年） | xxxx 年，比如 2011 |
| tm_mon（月） | 1 - 12 |
| tm_mday（日） | 1 - 31 |
| tm_hour（時） | 0 - 23 |
| tm_min（分） | 0 - 59 |
| tm_sec（秒） | 0 - 61 |
| tm_wday（weekday） | 0 - 6（0表示周日） |
| tm_yday（一年中的第幾天） | 1 - 366 |
| tm_isdst（是否是夏令時） | 默認(rèn)為-1 |
- 其具體如下作用：
- （1） 取得時間戳/時間格式的字符串中對應(yīng)的年/月/日等信息。
- （2） 作為時間戳和字符串時間之間的橋梁。
- 具體可見如下示例：
time_stuct = time.strptime('2011-05-07 16:37:06', '%Y-%m-%d %X')
print(time_stuct.tm_year)
print(time_stuct.tm_mon)
print(time_stuct.tm_mday)
print(time_stuct.tm_hour)
print(time_stuct.tm_min)
my = 'aaa'
'%s'% my
my_int = 1
'%d'% my_int
"我們在{}工作".format('家里')
addr = "家里"
f"我們在{addr}工作"
#2011
#5
#7
#16
#37
#'我們在家里工作'3. format time 結(jié)構(gòu)化表示
其具體含義可見下述表格。
| 屬性 | 含義 |
|---|---|
| %Y -年 | [0001，…，2018，2019，…，9999] |
| %m -月 | [01，02，…，11，12] |
| %d -天 | [01，02，…，30，31] |
| %M -分鐘 | [00，01，…，58，59] |
| %S -秒 | [00，01，…，58，61] |
| %X | 本地相應(yīng)時間 |
| %y | 去掉世紀(jì)的年份（00 - 99） |
- 常見的結(jié)構(gòu)化時間組合有如下幾種：
- 示例 1：
time.strftime("%Y-%m-%d %X")
#'2023-02-21 20:55:40'
time.strftime("%Y-%m-%d %X")
#'2023-02-21 20:55:40'示例 2：
time.strftime("%Y-%m-%d")
#'2023-02-21'示例 3：
time.strftime("%m")
#'02'我們可以通過 time 運算獲取我們想要的時間點，并按 %Y-%m-%d %X 的形式表達出來。
import time
t1 = time.time()
t2=t1+24*60*60
time.strftime("%Y-%m-%d %X",time.localtime(t2))
#'2023-02-22 21:02:38'或者通過 time 進行暫停操作，例如火箭發(fā)射，我們在循環(huán)結(jié)束后暫停 1s，然后進行下一個語句。
# 倒計時
for i in range(5):
print('\r',' %s 秒！' % (5-i), end='')
# 暫停1s后運行
time.sleep(1)
print('\r',"發(fā)射!!!!")
#發(fā)射!!!!二、datetime 模塊
datatime 模塊重新封裝了time模塊，提供更多接口，提供的類有：date，time，datetime、timedelta，tzinfo 等。
1. date類
其語法模板如下：
datetime.date(year, month, day)
- 有靜態(tài)方法和字段兩種方法。
- date.today()：返回一個表示當(dāng)前本地日期的date對象。
- date.fromtimestamp(timestamp)：根據(jù)給定的時間戮，返回一個date對象。
- 具體可見如下示例：
- 示例 1：
from datetime import date
import time
print('date.today():', date.today())
print('date.fromtimestamp():', date.fromtimestamp(time.time()))
#date.today(): 2023-02-21
#date.fromtimestamp(): 2023-02-21示例 2：
from datetime import date print(type(date.fromtimestamp(1650177058))) print(date.fromtimestamp(1650177058)) #<class 'datetime.date'> #2022-04-17
2. 方法和屬性
- 可以通過
d1 = date(2011,06,03)生成 date 對象 。 - 其具體含義可見下述表格。
| 屬性 | 含義 |
|---|---|
| d1.year | 年 |
| d1.month | 月 |
| d.day | 日 |
| d1.replace(year, month, day) | 生成一個新的日期對象，用參數(shù)指定的年，月，日代替原有對象中的屬性。（原有對象仍保持不變） |
| d1.timetuple() | 返回日期對應(yīng)的time.struct_time對象 |
| d1.weekday() | 返回weekday，如果是星期一，返回0；如果是星期2，返回1，以此類推 |
| d1.isoweekday() | 返回weekday，如果是星期一，返回1；如果是星期2，返回2，以此類推 |
| d1.isoformat() | 返回格式如’YYYY-MM-DD’的字符串 |
| d1.strftime(fmt) | 和 time 模塊 forma t相同 |
- 具體可見如下示例：
- 示例 1：我們將 day 參數(shù)指定為 1。
now = date.today() now print(now.replace(day=1)) #2023-02-01
示例 2：同示例 1，但是換了一種函數(shù)寫法。
date.today().replace(day=1) #datetime.date(2023, 2, 1)
示例 3：直接使用 now 函數(shù)生成當(dāng)前日期。
now #datetime.date(2023, 2, 21)
示例 4：直接使用 now.isoformat() 函數(shù)生成 YYYY-MM-DD 格式的當(dāng)前日期。
now.isoformat() #'2023-02-21'
示例 5：直接使用 now.isoweekday() 函數(shù)生成周幾，返回對應(yīng)的數(shù)字。
now.isoweekday() #2
示例 6：使用 now.strftime() 函數(shù)自定義輸出格式。
#'2022.04.18' 自定義輸出格式
now.strftime('%Y.%m.%d')
#'2023.02.21'示例 7：
now = date(2021, 10, 26)
print(now.year,now.month,now.day)
tomorrow = now.replace(day = 1)
print('now:', now, ', 當(dāng)月第一天:', tomorrow)
print('timetuple():', now.timetuple())
print('weekday():', now.weekday())
print('isoweekday():', now.isoweekday())
print('isoformat():', now.isoformat())
print('strftime():', now.strftime("%Y.%m.%d"))
#2021 10 26
#now: 2021-10-26 , 當(dāng)月第一天: 2021-10-01
#timetuple(): time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=10, tm_mday=26, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=1, tm_yday=299, tm_isdst=-1)
#weekday(): 1
#isoweekday(): 2
#isoformat(): 2021-10-26
#strftime(): 2021.10.263. datetime 類
- datetime 相當(dāng)于 date 和 time 結(jié)合起來。
- 其語法模板如下：
datetime.datetime (year, month, day[ , hour[ , minute[ , second[ , microsecond[ , tzinfo] ] ] ] ] )
- datetime.today()：返回一個表示當(dāng)前本地時間的 datetime 對象。
- datetime.now([tz])：返回一個表示當(dāng)前本地時間的 datetime 對象，如果提供了參數(shù) tz，則獲取 tz 參數(shù)所指時區(qū)的本地時間。
- datetime.fromtimestamp(timestamp[, tz])：根據(jù)時間戮創(chuàng)建一個 datetime 對象，參數(shù) tz 指定時區(qū)信息。
- datetime.strptime(date_string, format)：將格式字符串轉(zhuǎn)換為 datetime 對象。
- 我們可以將 datetime 轉(zhuǎn)化為指定格式的字符串。
from datetime import datetime
now = datetime.now()
print(type(now))
print(now.strftime('%Y-%m-%d %X'))
print(now.strftime('%Y-%m-%d %H:%M'))
#<class 'datetime.datetime'>
#2023-02-21 21:45:25
#2023-02-21 21:45- 對于 2021-11-25 10:23 這類的字符串，我們可以使用 strptime 將其轉(zhuǎn)化為 datetime。
- 需要注意的是，將字符串轉(zhuǎn)化為 datetime 數(shù)據(jù)類型，格式需要統(tǒng)一。
my_str = '2021-11-10 10:23' print(datetime.strptime(my_str,'%Y-%m-%d %H:%M')) my_str = '10/11/2021 10:23' datetime.strptime(my_str,'%d/%m/%Y %H:%M') #2021-11-10 10:23:00 #datetime.datetime(2021, 11, 10, 10, 23)
匯總一下，見下方例子。
from datetime import *
import time
now = datetime.now()
print('today():', datetime.today())
print('now():', datetime.now())
print('fromtimestamp(tmstmp):', datetime.fromtimestamp(time.time()))
print('datetime.strptime(date_string, format):',datetime.strptime('2022-03-21', "%Y-%m-%d"))
#today(): 2023-02-21 21:45:28.141748
#now(): 2023-02-21 21:45:28.141748
#fromtimestamp(tmstmp): 2023-02-21 21:45:28.141748
#datetime.strptime(date_string, format): 2022-03-21 00:00:00三、timedelta 類的時間加減
- 使用 timedelta 可以很方便的在日期上做天 days，小時 hour，分鐘 minute，秒 second，毫秒 millisecond，微秒 microsecond 的時間計算，如果要計算月份則需要另外的辦法。
- 具體可見如下示例。
- 示例 1（加上 -1 和減 1 是相同的）：
from datetime import datetime
from datetime import timedelta
dt = datetime.now()
#日期減一天
dt_1 = dt + timedelta(days=-1) #昨天
dt_11 = dt - timedelta(days=1) #昨天
dt3 = dt + timedelta(days=1) #明天
print("dt3:",dt_1)
print("dt_11:",dt_11)
print("dt3:",dt3)
#dt3: 2023-02-20 22:11:28.388926
#dt_11: 2023-02-20 22:11:28.388926
#dt3: 2023-02-22 22:11:28.388926示例 2（可以使用 s.total_seconds 返回在該時間實例的給定持續(xù)時間內(nèi)覆蓋的總秒數(shù) ）：
# 明天的datetime - 昨天的datetime s= dt3 - dt_1 print(s.days) print(s.total_seconds()) #2 #172800.0
示例 3：
delta_obj = dt3-dt print(type(delta_obj),delta_obj)#<type 'datetime.timedelta'> 1 day, 0:00:00 # total_seconds():返回在該時間實例的給定持續(xù)時間內(nèi)覆蓋的總秒數(shù) print(delta_obj.days ,delta_obj.total_seconds())#1 86400.0 #<class 'datetime.timedelta'> 1 day, 0:00:00 #1 86400.0
四、時間處理基礎(chǔ)
- Pandas 提供了四種類型的生成日期時間的對象：日期時間、時間增量、時間跨度、日期偏移量。
- （1） 日期時間（Date Times）：具有時區(qū)支持的特定日期和時間。與 Python 標(biāo)準(zhǔn)庫中的 datetime.datetime 類似。如 2020 年 12 月 6 日 13 點 37 分 50 秒.
- （2） 時間增量（Time Deltas）：絕對持續(xù)時間，用于在指定時間點基礎(chǔ)上增加指定的增量，如在某年月日的基礎(chǔ)上增加 2 天、增加 2 個月、減少 4 小時等，最后產(chǎn)生一個新的時間點。
- （3） 時間跨度（Time Span）：由時間點及其相關(guān)周期定義的時間跨度，如連續(xù)產(chǎn)生一年四個季度的時間序列。
- （4） 日期偏移（Date Offsets）：以日歷計算的相對持續(xù)時間，表示時間間隔，兩個時間點之間的長度，如日、周、月、季度、年。
| 概念 | 標(biāo)量類 | 數(shù)組類 | Pandas 數(shù)據(jù)類型 | 主要建立方法 |
|---|---|---|---|---|
| 日期時間（Date Times） | Timesstamp 時間戳 | DatetimeIndex 時間索引 | datetime64[ns]、datetime64[ns,tz] | to datetime()、date_range() |
| 時間增量（Time Deltas） | Timedelta 時間增量 | Timedeltalndex 時間增量索引 | timedelta[ns] | to timedelta()、timedelta range() |
| 時間跨度（Time Span&#x#xff09; | Period 時間周期 | PeriodIndex 周期索引 | period[freq] | Period()、period_range() |
| 日期偏移（Date Offsets） | DateOffset | None | None | DateOffset() |
- 一般情況下，時間序列主要是
Series或DataFrame的時間型索引，可以用時間元素進行操控。
到此這篇關(guān)于Python中的Pandas 時間函數(shù) time 、datetime 模塊和時間處理基礎(chǔ)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python Pandas 時間函數(shù) time內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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