collections、time和datetime模块

主要内容：

　　一、collections模块

　　二、time模块

　　三、datetime模块

1️⃣  collection模块

　　1、什么是collections模块。干什么用？

collections模块在内置数据类型（dict、list、set、tuple）的基础上，还提供了几个额外的数据类型：ChainMap、Counter、deque、defaultdict、namedtuple和OrderedDict等。　　

1.namedtuple: 生成可以使用名字来访问元素内容的tuple子类
2.deque: 双端队列，可以快速的从另外一侧追加和推出对象
3.Counter: 计数器，主要用来计数
4.OrderedDict: 有序字典
5.defaultdict: 带有默认值的字典

　　2、namedtuple

from collections import namedtuple

# namedtuple
Point = namedtuple('Point',['x','y']) # namedtuple是一个函数，它用来创建一个自定义的tuple对象，并且规定了tuple元素的个数，并可以用属性而不是索引来引用tuple的某个元素。
p = Point(1,2)
print(p.x,p.y)
# 验证创建的Point对象是tuple的一种子类：
print(isinstance(p,Point)) # True
print(isinstance(p,tuple)) # True
# 用半径和坐标定义一个圆，也可以namedtuple定义
# namedtuple('名称',[属性list])
Circle = namedtuple('Circle',['x','y','r'])

　　3、deque

# deque
# 使用list存储数据时，按索引访问元素很快，但是插入和删除元素就很慢了，因为list是线性存储，数据量大的时候，插入和删除效率很低。
# deque是为了高效实现插入和删除操作的双向列表，适合用于队列和栈：
from collections import deque
q = deque(['a','b','c'])
q.append('x')
q.appendleft('y')
print(q) # deque(['y', 'a', 'b', 'c', 'x'])
# deque除了实现list的append()和pop()外，还支持appendleft()和popleft()，这样就可以非常高效地往头部添加或删除元素。

　　4、defaultdict

# defaultdict
# 使用dict时，如果引用的Key不存在，就会抛出KeyError。如果希望key不存在时，返回一个默认值，就可以用defaultdict：
from collections import defaultdict
dd = defaultdict(lambda :'N/A')
dd['key1'] = 'abc'
print(dd['key1'])  # abc
dd['key2']
print(dd['key2']) # N/A
# 注意默认值是调用函数返回的，而函数在创建defaultdict对象时传入。
# 除了在Key不存在时返回默认值，defaultdict的其他行为跟dict是完全一样的。

　　5、OrdereDict

# 使用dict时，Key是无序的。在对dict做迭代时，我们无法确定Key的顺序。
# 如果要保持Key的顺序，可以用OrderedDict：
from collections import OrderedDict
d = dict([('a',1),('c',3),('b',2)])
print(d)  # {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3} dict是无序的
od = OrderedDict([('a',1),('b',2),('c',3)])
print(od) # OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])   OrdereDict的K是有序的
# 注意，OrderedDict的Key会按照插入的顺序排列，不是Key本身排序：
od = OrderedDict()
od['z']  = 1
od['x']  = 2
od['y']  = 3
print(od.keys()) # odict_keys(['z', 'x', 'y']) ,按照插入的Key的顺序返回

OrderedDict可以实现一个FIFO（先进先出）的dict，当容量超出限制时，先删除最早添加的Key

from collections import OrderedDict
class Last_data_OrderedDict(OrderedDict):
    def __init__(self,capacity):
        super(Last_data_OrderedDict,self).__init__()
        self._capacity = capacity
    def __setitem__(self,key,value):
        containsKey = 1 if key in self else 0
        if len(self)-containsKey >= self._capacity:
            last = self.popitem(last=False)
            print('remove',last)
        if containsKey:
            del self[key]
            print('set:',(key,value))
        else:
            print('set:',(key,value))
        OrderedDict.__setitem__(self,key,value)

　　6、Counter

# Counter是一个简单的计数器，比如统计字符出现的个数
from collections import Counter
c = Counter()
for n in 'hello world!':
    c[n] = c[n] + 1
print(c) # Counter({'l': 3, 'o': 2, 'h': 1, 'e': 1, ' ': 1, 'w': 1, 'r': 1, 'd': 1, '!': 1})
# Counter实际上也是dict的一个子类,从结果来看，字符‘1’、‘o’

2️⃣  time模块

　　1、在Python中，通常有这几种方式来表示时间：　　

　　　　<1> 时间戳

　　　　<2> 格式化的时间字符串

　　　　<3> 元组（struct_time）共九个元素。由于Python的time模块实现主要调用C库，所以各个平台可能有所不同。

　　2、UTC:即格林威治天文时间，世界标准时间。在中国为UTC+8。

　　　时间戳（timestamp）的方式：通常来说，时间戳表示的是从1970年1月1日00:00:00开始按秒计算的偏移量。我们运行“type(time.time())”，返回的是float类型。

　　　元组（struct_time）方式：struct_time元组共有9个元素，返回struct_time的函数主要有gmtime()，localtime()，strptime()。

　　3、使用方法

　　<1> time.localtime():将一个时间戳转换为当前时区的struct_time。secs参数未提供，则以当前时间为准。

　　<2> time.gmtime():和localtime()方法类似，gmtime()方法是将一个时间戳转换为UTC时区（0时区）的struct_time。

　　<3> time.time(): 返回当前时间的时间戳。

　　<4> time.mktime():将一个struct_time转化为时间戳。

　　<5> time.sleep(): 线程推迟指定的时间运行。单位为秒。

　　<6> time.asctime(): 把一个表示时间的元组或者struct_time表示为这种形式：'Sun Oct 1 12:04:38 2017'。如果没有参数，将会将time.localtime()作为参数传入。

　　<7> time.ctime(): 把一个时间戳（按秒计算的浮点数）转化为time.asctime()的形式。如果参数未给或者为None的时候，将会默认time.time()为参数。

　　它的作用相当于time.asctime(time.localtime(secs))。

　　<8> time.strftime(format[,t]): 把一个代表时间的元组或者struct_time（如由time.localtime()和time.gmtime()返回）转化为格式化的时间字符串。

　　　如果t未指定，将传入time.localtime()。

　　　　例如：time.strftime("%Y-%m-%d %X", time.localtime())   # 输出'2017-10-01 12:14:23'

　　<9> time.strptime(string[,format]): 把一个格式化时间字符串转化为struct_time。实际上它和strftime()是逆操作。

　　　　例如：time.strptime('2017-10-3 17:54',"%Y-%m-%d %H:%M") #输出 time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=10, tm_mday=3,

　　　　 tm_hour=17, tm_min=54, tm_sec=0, tm_wday=1, tm_yday=276, tm_isdst=-1)

　　4、转换图

　　

　　实例：

# 时间戳（1500000000） --> 格式化的字符串（2017-07-14 02:40:00）
s1 = time.gmtime(1500000000)  # 将一个时间戳转换为UTC时区的struct_time
print(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S',s1)) # 2017-07-14 02:40:00

# 格式化的字符串（2018-01-27 12:40:00） --> 时间戳
s2 =time.strptime('2018-01-27 12:40:00','%Y-%m-%d %H:%M:%S') # 把一个格式化时间字符串转化为stru_time
print(time.mktime(s2))  # 1517028000.0 将一个struct_time转为时间戳

3️⃣  datetime模块　　

　　1、datetime模块定义了下面这几个类：

• datetime.date：表示日期的类。常用的属性有year, month, day；
• datetime.time：表示时间的类。常用的属性有hour, minute, second, microsecond；
• datetime.datetime：表示日期时间。
• datetime.timedelta：表示时间间隔，即两个时间点之间的长度。
• datetime.tzinfo：与时区有关的相关信息

·  　2、常用方法有以下：

import datetime
# 常用方法有以下几个：
# # 返回当前的datetime日期类型
d = datetime.datetime.now()
print(d.timestamp()) # 打印当前时间戳  1517063946.207361
print(d.today()) # 打印当前时间  2018-01-27 22:39:06.207362
print(d.year,d.timetuple()) # 打印当前年份，打印 time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=1, tm_mday=27, tm_hour=22, tm_min=40, tm_sec=26, tm_wday=5, tm_yday=27, tm_isdst=-1)

# 把一个时间戳转为datetime日期类型
print(datetime.date.fromtimestamp(1499999999))  # 2017-07-14

# 时间运算
print(datetime.datetime.now()) # 2018-01-27 22:44:31.038151
print(datetime.datetime.now()+datetime.timedelta(5)) #2018-02-01 22:45:58.389604  当前时间 + 5天
print(datetime.datetime.now()+datetime.timedelta(hours=8)) # 2018-01-28 06:47:06.646836  当前时间 + 8小时
print(datetime.datetime.now()+datetime.timedelta(minutes=16)) # 2018-01-27 23:00:09.724878 当前时间 + 16分钟

# 时间替换
print(d.replace(year=2017,month=12,day=12)) # 2017-12-12 22:52:23.311769