python内置库和pandas中的时间常见处理（1）

2023-02-23 20:40:32 浏览数 (1)

在进行matplotlib时间序列型图表之前，首先了解python内置库和pandas中常见的时间处理方法，本篇及之后几篇会介绍常见库的常用方法作为时间序列图表的基础。

1 python内置库的常见时间处理方法

在python中时间处理内置库为time和datetime。在使用时无需安装，直接调用即可。

python中日期格式化符号

%y 两位数的年份表示（00-99）

%Y 四位数的年份表示（000-9999）

%m 月份（01-12）

%d 月内中的一天（0-31）

%H 24小时制小时数（0-23）

%I 12小时制小时数（01-12） 如 11:19:55 AM %I:%M:%S %p

%M 分钟数（00-59）

%S 秒（00-59）

%a 本地简化星期名称 如Mon

%A 本地完整星期名称 如Monday

%b 本地简化的月份名称 如Jan

%B 本地完整的月份名称 如January

%c 本地相应的日期和时间表示

%j 年内的一天（001-366）

%U 一年中的星期数（00-53）星期天为星期的开始

%w 星期（0-6），星期天为星期的开始

%W 一年中的星期数（00-53）星期一为星期的开始

%x 本地相应的日期表示

%X 本地相应的时间表示

%Z 当前时区的名称

%% %号本身

1.1 datetime库的常见时间方法

datetime库是注重处理日期和时间的类，常见的时间类型如下表所示：

类型

描述

datetime.date

理想化的简单型日期，属性：year、month、day

datetime.time

独立于任何特定日期的理想化时间，属性：hour、minute、second、microsecond

datetime.datetime

日期和时间的结合，属性：year、month、day、hour、minute、second、microsecond

datetime.timedelta

表示两个date对象、time对象或datetime对象之间的时间间隔，精确到毫秒

1.1.1 date对象

生成date对象方法：

1）通过字符串生成（两种）

代码语言：javascript复制
#方法一，通过字符串转换函数生成date
o_date = datetime.datetime.strptime('2021/7/7', '%Y/%m/%d').date()
print(o_date, type(o_date), sep = 't')

#方法二，要求字符串必须为YYYY-MM-DD格式,是date.isoformat逆操作
o_date = datetime.date.fromisoformat('2022-07-07')
print(o_date, type(o_date), sep = 't')

输出结果：

代码语言：javascript复制
2021-07-07  <class 'datetime.date'>
2022-07-07  <class 'datetime.date'>

2）通过datetime对象生成

代码语言：javascript复制
#先生成datetime对象，再利用date方法
o_datetime = datetime.datetime.strptime('2021/7/7', '%Y/%m/%d')
print(o_datetime, type(o_date), sep = 't')
o_date = o_datetime.date()
print(o_date, type(o_date), sep = 't')

输出结果：

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2021-07-07 00:00:00  <class 'datetime.date'>
2021-07-07  <class 'datetime.date'>

3）调用当地日期生成date对象

代码语言：javascript复制
#4，返回当地日期，类似于date.fromtimesatmp(time.time())时间戳
o_date = datetime.date.today()
print(o_date, type(o_date), sep = 't')

输出结果：

代码语言：javascript复制
2022-07-07  <class 'datetime.date'>

4）通过时间戳获取date对象

代码语言：javascript复制
#提供参数时间戳，返回date对象，time.time()就是时间戳   
import time
o_date = datetime.date.fromtimestamp(time.time())
print(o_date, type(o_date), sep = 't')

输出结果：

代码语言：javascript复制
2022-07-07  <class 'datetime.date'>

5）通过年、星期、日生成date对象（python3.7新增）

代码语言：javascript复制
#星期为0-52，是这一年的第几星期，日为1-7，为本周的第几天，1为星期一
#以下代码输出的就是2022年第52周的第2天（周二）
o_date = date.fromisocalendar(2022, 52, 2)
print(o_date, type(o_date), sep = 't')

输出结果：

代码语言：javascript复制
2022-12-27  <class 'datetime.date'>

date对象支持的属性方法：

1）获取date对象的年月日属性（只读）

代码语言：javascript复制
o_date = datetime.date.today()
print(o_date.year, o_date.month, o_date.day, sep = 't')

输出结果：

代码语言：javascript复制
2022  7  7

2）日期增减

代码语言：javascript复制
#使用timedelta来设置增加间隔，获取当前日期前三天和后三天的日期
o_date = datetime.date.today()
future_date = o_date   datetime.timedelta(days = 3)
before_date = o_date   datetime.timedelta(days = -3)
print(future_date, before_date, sep = 't')

输出结果：

代码语言：javascript复制
2022-07-10  2022-07-04

注：timedelta只能按照天、时、分、秒增减，不能进行按月、按年增减。

如何实现按月、年增减？使用第三方库python-dateutil（注意库的名称）

代码语言：javascript复制
from dateutil.relativedelta import relativedelta
future_date = o_date   relativedelta(months = 2)
before_date = o_date   relativedelta(years = -2)
print(o_date, future_date, before_date, sep = 't')

输出结果：

代码语言：javascript复制
2022-07-07  2022-09-07  2020-07-07

3）日期替换

代码语言：javascript复制
#使用date.replace(year, month, day)
o_date = datetime.date(2022, 7, 7)
day_date = o_date.replace(day = 15)
month_date = o_date.replace(month = 9)
new_date = o_date.replace(year = 2020, month = 6, day = 13)
print(o_date, day_date, month_date, new_date, sep = 't')

输出结果：

代码语言：javascript复制
2022-07-07  2022-07-15  2022-09-07  2020-06-13

4）返回某个日期是星期的第几天

代码语言：javascript复制
#5, 返回今天是一个星期的第几天，weekday中周一为0，isoweekday中周一为1
o_date = datetime.date.today()
weekday = o_date.weekday()
isoweekday =o_date.isoweekday()
print(o_date.weekday(), isoweekday, sep = 't')

输出结果：

代码语言：javascript复制
3  4

今天是周四，在weekday中为3，在isoweekday中为4。

5）返回日历格式（年，第几周，周的第几天）

代码语言：javascript复制
#返回colendar格式，（年，第几周，周的第几天）
o_date = datetime.date.today()
print(o_date.isocalendar())

输出结果，表示今天是2022年第27周第4天：

代码语言：javascript复制
(2022, 27, 4)

6）date转字符串

代码语言：javascript复制
o_date = datetime.date.today()
#返回一个以YYYY-MM-DD表示日期的字符串
isoformat = o_date.isoformat()
date_str = o_date.__str__()  #等效isformat方法
#返回一个表示日期的字符串
ctime_date = o_date.ctime()
print(o_date, isoformat, date_str, sep = 't')

#返回指定格式的字符串（格式参考文章开头的符号）
format_1 = o_date.strftime('%y-%m')
format_2 = o_date.strftime('%Y.%m.%d %H:%M:%S')
print(o_date, format_1, format_2, sep = 't')

输出结果：

代码语言：javascript复制
2022-07-07  2022-07-07  2022-07-07
2022-07-07  22-07  2022.07.07 00:00:00

7）日期大小比较

代码语言：javascript复制
date1 = datetime.date(2022, 7, 8)
date2 = datetime.date(2022, 7, 3)
date1 < date2

输出结果为False，利用日期大小比较，并结合日期增减可以生成日期序列。

1.1.2 datetime对象

生成datetime对象方法

1）datetime.datetime方法

代码语言：javascript复制
#datetime.datetime(year, month, day, hour, minute, second, microsecond)  
import datetime
o_datetime = datetime.datetime(2022, 7, 7, 14)
print(o_datetime, type(o_datetime), sep = 't)
代码语言：javascript复制
2022-07-07 14:00:00  <class 'datetime.datetime'>

2）字符串转datetime

代码语言：javascript复制
#fromisoformat只适用于YYYY-MM-DD类型的字符串，后面的时分秒可以不要；
#strptime较为灵活，可以指定datetime样式
date_str = '2022-07-07 12:02:32'
iso_datetime = datetime.datetime.fromisoformat(date_str)

date_str = '2022/07 12:02'
str_to_date = datetime.datetime.strptime(date_str, '%Y/%m %H:%M')
print(iso_datetime, type(iso_datetime), date_str, type(str_to_date), sep = 't')
代码语言：javascript复制
2022-07-07 12:02:32  <class 'datetime.datetime'>  2022/07 12:02  <class 'datetime.datetime'>

3）利用当前日期转为datetime

代码语言：javascript复制
#当前日期转为datetime
o_datetime = datetime.datetime.today()
print(o_datetime, type(o_datetime), sep = 't')
代码语言：javascript复制
2022-07-07 12:09:32.120532  <class 'datetime.datetime'>

4）日历格式转datetime

代码语言：javascript复制
#datetime.fromisocalendar(year, week, day)
o_datetime = datetime.datetime.fromisocalendar(2022, 27, 4)
print(o_datetime, type(o_datetime), sep = 't')
代码语言：javascript复制
2022-07-07 00:00:00  <class 'datetime.datetime'>

表示2022年第27周第4天的日期

5）时间戳转datetime

代码语言：javascript复制
#datetime.datetime(time.time())
import time
o_datetime = datetime.datetime.fromtimestamp(time.time())
print(o_datetime, type(o_datetime), sep = 't')
代码语言：javascript复制
2022-07-07 12:15:20.541538  <class 'datetime.datetime'>

注：datetime对象可以转为date，但是date不可以转为datetime

datetime对象支持的属性方法

1）获取年、月、日、时、分、秒、毫秒属性（只读）

代码语言：javascript复制
o_datetime = datetime.datetime.today()
print(o_datetime.year, o_datetime.hour, sep = 't')
代码语言：javascript复制
2022  12

2）时间增减，与上文一样，不再列举

3）datetime转为date

代码语言：javascript复制
o_datetime = datetime.datetime.today()
o_date = o_datetime.date()
print(o_datetime, o_date, sep = 't')
代码语言：javascript复制
2022-07-07 12:21:40.047070  2022-07-07

4）时间替换，与上文一样，不再列举

5）datetime转为time（时分秒）

代码语言：javascript复制
o_datetime = datetime.datetime.today()
o_time = o_datetime.time()
print(o_datetime, o_time, sep = 't')
代码语言：javascript复制
2022-07-07 12:23:37.465122  12:23:37.465122

6）转星期，方法同date

7）转日历型，方法同date

8）转字符串，方法同date

代码语言：javascript复制
o_datetime = datetime.datetime.today()
isoformat = o_datetime.isoformat()
str_date = o_datetime.__str__()
str_format_date = o_datetime.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(o_datetime, isoformat, str_date, str_format_date, sep = 't')
代码语言：javascript复制
2022-07-07 12:30:38.085380  2022-07-07T12:30:38.085380  2022-07-07 12:30:38.085380  2022-07-07 12:30:38

9）转timetuple，date也可以用（可以用它获取今天是该年的第几天）

代码语言：javascript复制
o_datetime = datetime.datetime.today()
time_tuple = o_datetime.timetuple()
print(time_tuple)
print('今年的第{}天'.format(time_tuple[-2]))
代码语言：javascript复制
time.struct_time(tm_year=2022, tm_mon=7, tm_mday=7, tm_hour=12, tm_min=33, tm_sec=3, tm_wday=3, tm_yday=188, tm_isdst=-1)
今年的第188天

本文列举了datetime库中datetime和date两类对象，由于篇幅限制，time和timedelta对象可以参考python官方文档，链接如下：

https://docs.python.org/zh-cn/3/library/datetime.html#datetime.date.fromisoformat

unix python 编程算法

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