Python全栈学习笔记day 19:collections模块、时间模块、random模块、os模块、sys模块

一、collections模块

1.namedtuple: 生成可以使用名字来访问元素内容的tuple

2.deque: 双端队列,可以快速的从另外一侧追加和推出对象

        queue:队列

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

   1.1  namedtuple

我们知道tuple可以表示不变集合,例如,一个点的二维坐标就可以表示成:p = (1, 2)      但是,看到(1, 2),很难看出这个tuple是用来表示一个坐标的。这时,namedtuple就派上了用场:

from collections import namedtuple
Point = namedtuple('point',['x','y','z'])
p1 = Point(1,2,3)
p2 = Point(3,2,1)
print(p1.x)                    1
print(p1.y)                    2
print(p1,p2)                   point(x=1, y=2, z=3) point(x=3, y=2, z=1)

1.2  queue

import queue
q = queue.Queue()
q.put([1,2,3])
q.put(5)
q.put(6)

print(q)                      <queue.Queue object at 0x01DAEDF0>
print(q.get())                [1, 2, 3]
print(q.get())                5
print(q.get())                6
print(q.get())                阻塞

1.3  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
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
print(dq.pop())               从后面取数据
print(dq.popleft())           从前面取数据
print(dq)                     deque([1, 3])

1.4  OrderedDict

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

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from collections import OrderedDict
od = OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])
print(od)                                             OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])                       
print(od['a'])                                        1

OrderedDict的Key是有序的

1.5  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

有如下值集合 [11,22,33,44,55,66,77,88,99,90...],将所有大于 66 的值保存至字典的第一个key中,将小于 66 的值保存至第二个key的值中。即: {'k1': 大于66 'k2': 小于66}

values = [11, 22, 33,44,55,66,77,88,99,90]

my_dict = {}

for value in  values:
    if value>66:
        if my_dict.has_key('k1'):
            my_dict['k1'].append(value)
        else:
            my_dict['k1'] = [value]
    else:
        if my_dict.has_key('k2'):
            my_dict['k2'].append(value)
        else:
            my_dict['k2'] = [value]

defaultdict字典解决方法:

from collections import defaultdict

values = [11, 22, 33,44,55,66,77,88,99,90]

my_dict = defaultdict(list)

for value in  values:
    if value>66:
        my_dict['k1'].append(value)
    else:
        my_dict['k2'].append(value)

 

二、时间模块

     表示时间的三种方式:

1、格式化时间  —— 字符串: 给人看的
print(time.strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S"))     2018/10/23 22:20:54
print(time.strftime("%m-%d %H:%M:%S"))        10-23 22:20:54
print(time.strftime("%H:%M:%S"))              22:20:54
print(time.strftime("%H:%M"))                 22:20
具体字母意思:
%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)
%M 分钟数(00=59)
%S 秒(00-59)
%a 本地简化星期名称
%A 本地完整星期名称
%b 本地简化的月份名称
%B 本地完整的月份名称
%c 本地相应的日期表示和时间表示
%j 年内的一天(001-366)
%p 本地A.M.或P.M.的等价符
%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

2、时间戳时间 —— float时间 : 计算机看的
import time
print(time.time())            1540304274.629 
3、结构化时间 —— 元祖 struct_time:计算用的
localtime将一个时间戳转换为当前时区的struct_time
time.localtime()
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=24,tm_hour=13, tm_min=59, tm_sec=37,tm_wday=0, tm_yday=205, tm_isdst=0)
索引(Index) 属性(Attribute) 值(Values)
0 tm_year(年) 比如2011
1 tm_mon(月) 1 - 12
2 tm_mday(日) 1 - 31
3 tm_hour(时) 0 - 23
4 tm_min(分) 0 - 59
5 tm_sec(秒) 0 - 60
6 tm_wday(weekday) 0 - 6(0表示周一)
7 tm_yday(一年中的第几天) 1 - 366
8 tm_isdst(是否是夏令时) 默认为0

时间戳-->结构化时间
time.gmtime(时间戳)       #输出结构化时间
UTC时间,与英国伦敦当地时间一致

time.localtime(时间戳)     #输出结构化时间
当地时间。例如我们现在在北京执行这个方法:与UTC时间相差8小时,UTC时间+8小时 = 北京时间
结构化时间-->时间戳 
time.mktime(结构化时间)

time_tuple = time.localtime(1500000000)
print(time.mktime(time_tuple))                1500000000
结构化时间-->字符串时间
time.strftime("格式定义","结构化时间")  结构化时间参数若不传,则显示当前时间
time.strftime("%Y-%m-%d %X")
2018-10-24 13:08:28
字符串时间-->结构化时间
time.strptime(时间字符串,字符串对应格式)
time.strptime("2017-03-16","%Y-%m-%d")
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=3, tm_mday=16, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=75, tm_isdst=-1)
结构化时间 --> %a %b %d %H:%M:%S %Y串
time.asctime(结构化时间) 如果不传参数,直接返回当前时间的格式化串
time.asctime(time.localtime(1500000000))
'Fri Jul 14 10:40:00 2017'
time.asctime()
'Mon Jul 24 15:18:33 2017'
时间戳 --> %a %b %d %H:%M:%S %Y串
time.ctime(时间戳)          如果不传参数,直接返回当前时间的格式化串
time.ctime()
'Mon Jul 24 15:19:07 2017'
time.ctime(1500000000)
'Fri Jul 14 10:40:00 2017' 

练习:计算时间

import time
true_time=time.mktime(time.strptime('2017-09-11 08:30:00','%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
time_now=time.mktime(time.strptime('2017-09-12 11:00:00','%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
dif_time=time_now-true_time
struct_time=time.gmtime(dif_time)
print('过去了%d年%d月%d天%d小时%d分钟%d秒'%(struct_time.tm_year-1970,struct_time.tm_mon-1,struct_time.tm_mday-1,struct_time.tm_hour,struct_time.tm_min,struct_time.tm_sec))

三、random模块(随机数)

import random

random.random()              大于0且小于1之间的小数
random.uniform(1,3)          大于1小于3的小数
random.randint(1,5)          大于等于1且小于等于5之间的整数
random.randrange(1,10,2)     大于等于1且小于10之间的奇数

随机选择一个返回
random.choice([1,'23',[4,5]])      输出1或者23或者[4,5]
打乱列表顺序
item=[1,3,5,7,9]
random.shuffle(item)          打乱次序

练习:生成随机验证码:

import random

def v_code():

    code = ''
    for i in range(5):

        num=random.randint(0,9)
        alf=chr(random.randint(65,90))
        add=random.choice([num,alf])
        code="".join([code,str(add)])

    return code

print(v_code())

四、os模块(操作系统交互)

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.remove()  删除一个文件
os.rename("oldname","newname")  重命名文件/目录
os.stat('path/filename')  获取文件/目录信息

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
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

os.path
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

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'

五、sys模块(与python解释器交互)

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

ret = sys.argv
name = ret[1]
pwd = ret[2]
if name == 'alex' and pwd == 'alex3714':
    print('登陆成功')
else:
    print("错误的用户名和密码")
    sys.exit()             正常退出程序      sys.exit(1) 异常退出程序
print('你可以使用计算器了')

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