Python进阶-XI 常用模块之一：collections、time、random、os、sys

简要介绍一下各种集合：
　　列表、元组、字典、集合（含frozenset）、字符串、堆栈（如手枪弹夹：先进后出）、队列（如马克沁机枪的弹夹：先进先出）

1、collections

1)queue 队列介绍
   如马克沁机枪的弹夹：先进先出，还如排队买票，先排的先买！
　　

import queue
q = queue.Queue()
q.put([1, 2, 3])
q.put(4)
q.put(5)
print(q)  # 队列是一个黑盒子，你看不到里面放着什么！
q.get()  # 得到[1, 2, 3]
q.get()  # 得到4
print(q.get()) #打印：5
q.get()  # 停在这，除非有新的元素加入，否则一直停在这等待！ --程序阻塞

2）命名元组

from collections import namedtuple
Point = namedtuple('point',['x', 'y', 'z'])
p1 = Point(22,11,33)
p2 = Point(2,11,2)
p3 = Point(5,2,5)
print(p1.x)
print(p3.z)
print(p1,p2,p3)

#扑克牌中的花色和数字
Card = namedtuple('card', ['suits', 'num'])
c1 = Card('红桃', 'K')
c2 = Card('方块', 7)
c3 = Card('梅花', 2)
print(c1, c2)
print(c2.num)

3)deque双端队列 可从队列的两端操作，比队列快！

rom collections import deque
dq = deque([1,2])
dq.append('a')   # 从后面放数据  [1,2,'a']
dq.appendleft('b') # 从前面放数据 ['b',1,2,'a']
dq.insert(2,3)    #['b',1,3,2,'a']
print(dq.pop())      # 从后面取数据 a
print(dq.pop())      # 从后面取数据 2
print(dq.popleft())  # 从前面取数据 b
print(dq)  # deque([1, 3])

4）有序字典 OrderedDict

from collections import OrderedDict
od = OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])
print(od) # OrderedDict的Key是有序的
print(od['a'])
for k in od:
    print(k)

5）默认字典

众所周知，在Python中如果访问字典中不存在的键，
会引发KeyError异常（JavaScript中如果对象中不存在某个属性，则返回undefined）。
但是有时候，字典中的每个键都存在默认值是非常方便的。

from collections import defaultdict

d = defaultdict(lambda : 5)
print(d['k'])  # 不存在该key，所以返回默认的5

dict1 = defaultdict(int)
dict2 = defaultdict(set)
dict3 = defaultdict(str)
dict4 = defaultdict(list)
dict1[2] = 'two'
print(dict1[1])  #
print(dict2[1])  # set()
print(dict3[1])  # ''
print(dict4[1])  # []

2、time模块

时间的三种表达方式
1）时间戳  ——  float时间 ： 计算机看的 

t = time.time() 

2）格式化时间  —— 字符串： 给人看的
#strftime

print(time.strftime("%Y-%m-%d %a %H:%M:%S"))  #year month day HOUR MINUTE SECOND
print(time.strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S"))  #year month day HOUR MINUTE SECOND
print(time.strftime("%m-%d %H:%M:%S"))  #year month day HOUR MINUTE SECOND
print(time.strftime("%H:%M:%S"))  #year month day HOUR MINUTE SECOND
print(time.strftime("%H:%M"))  #year month day HOUR MINUTE SECOND

3）结构化时间  ——  元祖 ：计算用的
truct_time = time.localtime() 
print(struct_time) 
print(struct_time.tm_year) 

4) 时间戳和结构化时间 各种转换
# （1）时间戳转结构化

 print(t)
print(time.localtime(3000000000))
print(time.gmtime(t))

　# （2）结构化转时间戳

print(time.mktime(time.localtime()))

　# （3）格式化转结构化

print(time.strptime('2000-12.31','%Y-%m.%d'))

　　# （4）时间戳转格式化

print(time.strftime('%m/%d/%Y %H:%M:%S',time.localtime(3000000000)))

　

print(time.asctime()) #Wed Dec  4 22:09:08 2019

　

3、random模块

 # 1)产生随机整数的三种方法：
 print(random.randint(1, 10))  # 随机生成[1,10]之间的整数
 print(random.randrange(1, 10, 2))  # 随机生成[1,10)之间的奇数,最后一个参数2是步长

 # 2)产生一个随机小数的两种方法：
 print(random.random())  # 返回随机生成的一个实数，它在[0,1)范围内。
 print(random.uniform(2, 4))   # 返回随机生成的一个实数，它在(2,4)范围内。

 # 3)从序列中随机选取一个元素
 random.choice([1, '', [4, 5]])  # #1或者23或者[4,5]
 print(random.choice('tomorrow'))

 # 4)随机选择多个返回，返回的个数为函数的第二个参数
 random.sample([1, '', [4, 5]], 2)  # 列表元素任意2个组合

 # 5)打乱列表顺序
 item = [1, 3, 5, 7, 9]
 random.shuffle(item)
 print(item)

 # 6)综合实例：随机生成验证码
 '''分析：
 随机生成4个字符，包含A-Za-z0-9
 字母考虑用ascii码：，这样都是数字，好随机生成：'''
 import random
 def create_4_verification_code():
     '''
     生成四位固定格式的验证码：字母+数字+字母+数字
     :return: 验证码
     '''
     verification_code = ''

     verification_code += chr(random.randint(65, 90))
     verification_code += str(random.randint(0, 9))
     verification_code += chr(random.randint(97, 122))
     verification_code += str(random.randint(0, 9))

     return verification_code

 print(create_4_verification_code())

 def v_code():
     '''
     随机生成四位包含数字、大小写英文字母的验证码
     :return: 四位验证码
     '''
     code = ''
     for i in range(4):
         num = random.randint(0, 9)
         alf = chr(random.randint(97, 122))
         alf = chr(random.randint(65, 90)) if random.randint(1, 2) == 2 else alf
         add = random.choice([num, alf])
         code = ''.join([code, str(add)])
     return code

 print(v_code())

4、os模块

是与操作系统交互的一个接口

 import os
 #   1、os模块的属性
 os.sep        # 输出操作系统特定的路径分隔符，win下为"\\",Linux下为"/"
 os.linesep    # 输出当前平台使用的行终止符，win下为"\r\n",Linux下为"\n"
 os.pathsep    # 输出用于分割文件路径的字符串 win下为;,Linux下为:
 os.name       # 输出字符串指示当前使用平台。win->'nt'; Linux->'posix'
 #   2、常见的方法介绍
 #       1）目录相关
 os.makedirs('dirname1/dirname2')    # 可生成多层递归目录
 os.removedirs('dirname1')    # 若目录为空，则删除，并递归到上一级目录，如若也为空，则删除，依此类推
 os.mkdir('dirname')    # 生成单级目录；相当于shell中mkdir dirname
 os.rmdir('dirname')    # 删除单级空目录，若目录不为空则无法删除，报错；相当于shell中rmdir dirname
 os.listdir('dirname')    # 列出指定目录下的所有文件和子目录，包括隐藏文件，并以列表方式打印

 os.getcwd() # 获取当前工作目录，即当前python脚本工作的目录路径
 os.chdir("dirname")  # 改变当前脚本工作目录；相当于shell下cd
 #       2）文件相关
 os.remove()
 os.rename("oldname","newname")  # 重命名文件/目录
 os.stat('path/filename')  # 获取文件/目录信息
 # 注意：os.stat('path/filename')  获取文件/目录信息 的结构说明
 # stat 结构:

 # st_mode: inode 保护模式
 # st_ino: inode 节点号。
 # st_dev: inode 驻留的设备。
 # st_nlink: inode 的链接数。
 # st_uid: 所有者的用户ID。
 # st_gid: 所有者的组ID。
 # st_size: 普通文件以字节为单位的大小；包含等待某些特殊文件的数据。
 # st_atime: 上次访问的时间。
 # st_mtime: 最后一次修改的时间。
 # st_ctime: 由操作系统报告的"ctime"。在某些系统上（如Unix）是最新的元数据更改的时间，在其它系统上（如Windows）是创建时间（详细信息参见平台的文档）。

 #       3）路径相关 os.path
 path = ''
 path1 = ''
 path2 = ''
 os.path.abspath(path) # 返回path规范化的绝对路径
 os.path.split(path) # 将path分割成目录和文件名二元组返回
 os.path.dirname(path) # 返回path的目录。其实就是os.path.split(path)的第一个元素
 os.path.basename(path) #返回path最后的文件名。如何path以／或\结尾，那么就会返回空值。即os.path.split(path)的第二个元素
 os.path.exists(path)  # 如果path存在，返回True；如果path不存在，返回False
 os.path.isabs(path)  # 如果path是绝对路径，返回True
 os.path.isfile(path)  # 如果path是一个存在的文件，返回True。否则返回False
 os.path.isdir(path)  # 如果path是一个存在的目录，则返回True。否则返回False
 os.path.join(path1, path2)  # 将多个路径组合后返回，第一个绝对路径之前的参数将被忽略
 os.path.getatime(path)  # 返回path所指向的文件或者目录的最后访问时间
 os.path.getmtime(path)   # 返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间
 os.path.getsize(path)  # 返回path的大小

 #       4)、其他
 os.system("bash command")  # 运行shell命令，直接显示
 os.popen("bash command).read()")  # 运行shell命令，获取执行结果

5、sys模块

 import sys
 sys.argv           #命令行参数List，第一个元素是程序本身路径
 sys.exit(n)        #退出程序，正常退出时exit(0),错误退出sys.exit(1)
 sys.version        #获取Python解释程序的版本信息
 sys.path           #返回模块的搜索路径，初始化时使用PYTHONPATH环境变量的值
 sys.platform       #返回操作系统平台名称

 # 异常处理和status
 try:
     sys.exit(1)
 except SystemExit as e:
     print(e)