day21，常用模块（collections模块，time时间模块，random模块，os和sys模块）

一，模块简单的认识：

　　什么是模块. 模块就是我们把装有特定功能的代码进行归类的结果. 从代码编写的单位 来看我们的程序, 从小到

　　大的顺序: 一条代码 < 语句块 < 代码块(函数, 类) < 模块. 我们目前写 的所有的py文件都是模块. 

　　import 模块 ：导入模块

　　from  xxx import 模块：从 xxx地方导入模块

二， collections模块：

　　 collections模块主要封装了一些关于集合类的相关操作. 比如, 我们学过的Iterable, Iterator等等.  除了这些以外,

　　collections还提供了一些除了基本数据类型以外的数据集合类 型. Counter, deque, OrderDict, 　　　　　

　　defaultdict以及namedtuple 

　　１， Counter 

　　　　 counter是⼀一个计数器. 主要⽤用来计数       

　　　　 计算⼀一个字符串串中每个字符出现的次数: 

　　

s = "I am sylar, I have a dream, freedom...."
dic = {}
for el in s:
        dic[el] = dic.setdefault(el, 0) + 1
print(dic)   
结果：{'I': 2, ' ': 7, 'a': 5, 'm': 3, 's': 1, 'y': 1, 'l': 1, 'r': 3, ',': 2, 'h': 1, 'v': 1, 'e': 4, 'd': 2, 'f': 1, 'o': 1, '.': 4}

　　用Counter 来运行看下结果：

from collections import Counter
s = "I am sylar, I have a dream, freedom...."
print(Counter(s)) 
# 获取到的结果可以像字典⼀一样进⾏行行使⽤用  [key]
结果：Counter({' ': 7, 'a': 5, 'e': 4, '.': 4, 'm': 3, 'r': 3, 'I': 2, ',': 2, 'd': 2, 's': 1, 'y': 1, 'l': 1, 'h': 1, 'v': 1, 'f': 1, 'o': 1})

　　2，deque 双向队列列. 

　　　　 (重点)说双向队列列之前我们需要了了解两种数据结构.

　　　　1. 栈:  FILO. 先进后出  -> 砌墙的砖头           

　　　　2. 队列列: FIFO. 先进先出  -> 买火⻋车票排队, 所有排队的场景 

　　　　３，deque:双向队列

由于python没有给出Stack模块. 所以我们⾃自⼰己⼿手动写⼀一个粗略略版本
class StackFullError(Exception):
    pass
class StackEmptyError(Exception):
    pass

class Stack:
    def __init__(self, size):
        self.index = 0 #  栈顶指针
        self.lst = []
        self.size = size

    # 给栈添加元素
    def push(self, item):
        if self.index == self.size:
            # 栈已经满了. 不能再装东西了
            raise StackFullError('the stack is full')
        self.lst.insert(self.index, item) # 对于空列表. 需要insert插入内容
        # self.lst[self.index] = item # 把元素放到栈里
        self.index += 1     # 栈顶指针向上移动

    # 从栈中获取数据
    def pop(self):
        if self.index == 0:
            raise StackEmptyError("the stack is empty")
        self.index -=1 # 指针向下移动
        item = self.lst.pop(self.index) # 获取元素. 删除.
        return item
s = Stack(5)
s.push("馒头1号")
s.push("馒头2号")
s.push("馒头3号")
s.push("馒头4号")
s.push("馒头5号")

print(s.pop())
print(s.pop())
print(s.pop())
print(s.pop())
print(s.pop())


lst = []
lst.append("哈哈1")
lst.append("哈哈2")
lst.append("哈哈3")
lst.append("哈哈4")

print(lst.pop())
print(lst.pop())
print(lst.pop())
print(lst.pop())

队列: python提供了queue模块. 使用起来非常方便 
 import queue

q = queue.Queue() # 创建队列
q.put("李嘉诚")
q.put("陈冠希")
q.put("周润发")
q.put("吴彦祖")

print(q.get())
print(q.get())
print(q.get())
print(q.get())
print(q.get()) # 队列中如果没有元素了. 继续获取的话. 会阻塞
print("拿完了")

　　双向队列

from collections import deque

q.append("高圆圆")
q.append("江疏影")
q.appendleft("赵又廷")
q.appendleft("刘大哥")
# #  刘大哥 赵又廷 高圆圆 江疏影
print(q.pop()) # 从右边获取数据
print(q.pop())
print(q.popleft()) # 从左边获取数据 
print(q.popleft())
print(q.pop())

　　４，namedtuple 命名元组 

　　　命名元组, 顾名思义. 给元组内的元素进行命名. 比如. 我们说(x, y) 这是一个元组. 同 时. 我们还可以认为这是一个点坐标. 这时, 我们就可以使用namedtuple对元素进行命名 

　　

from collections import namedtuple # ⾃自⼰己定义了了⼀一个元组, 如果灵性够好, 这其实就是创建了了⼀一个类 
nt = namedtuple("point", ["x", "y"]) 
p = nt(1, 2) 
print(p) 
print(p.x) 
print(p.y)

　　５. orderdict和defaultdict           

　　　　orderdict 顾名思义. 字典的key默认是无序的. 而OrderedDict是有序的

dic = {'a':'娃哈哈', 'b':'薯条', 'c':'胡辣汤'} 
print(dic) 
from collections import OrderedDict 
od = OrderedDict({'a':'娃哈哈', 'b':'薯条', 'c':'胡辣汤'}) 
print(od) 

　　　 defaultdict: 可以给字典设置默认值. 当key不存在时. 直接获取默认值: 

from collections import　defaultdict 

dd = defaultdict(list) # 默认值list  

print(dd['娃哈哈']) # [] 当key不不存在的时候. 会⾃自动执⾏行行构造⽅方法中传递的内容. 

　　　

三， time 时间模块(重点) 

　　时间模块是我们要熟记的. 到后⾯面写程序的时候经常能⽤用到. 比如, 如何计算时间差.

　　如何按照客户的要求展⽰示时间. 等等. 

　　

1. 时间戳(timestamp). 时间戳使用的是从1970年年01⽉月01日 00点00分00秒到现在 一共经过了多少秒... 使⽤用float来表⽰示

2. 格式化时间(strftime). 这个时间可以根据我们的需要对时间进行任意的格式化.
3. 结构化时间(struct_time). 这个时间主要可以把时间进行分类划分. 比如. 1970 年年01⽉月01日 00点00分00秒 这个时间可以被细分为年,月, 日.....一大堆东西. 时间戳我们已经见过了了就是time.time(). 一般, 我们不会把这样的时间显⽰示给客户. 那 就需要对时间进行格式化操作.

　

# 中文
# import locale：

import time
s = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")    
print(s)
显示当前时间

 　　

日期格式化的标准: 
%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 年年内的一天（001-366） 
%p 本地A.M.或P.M.的等价符 
%U 一年年中的星期数（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

　　好了. 先在看到的都是当前系统时间, 那如果碰到时间转换呢? 比如. 我们的数据库中存 储了这样⼀一个时间: 1888888888. 如何显⽰示成xxxx年xx月xx日. 那时间的转化必须要记住: 所 有的转化都要通过结构化时间来转化.  

看一下结构化时间: 　.localtime

t = time.localtime(1888888888)  # 结构化时间 
s = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", t) # 格式化这个时间 
print(s)

那如果说, 我让⽤用户输入一个时间, 怎么把它转化成我们数据库存储的时间戳呢? 还是要用到结构化时间 

s = "2020-10-01 12:18:12" 
t = time.strptime(s, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")   # 转化成结构时间 print(time.mktime(t))   # 转换成时间戳 
结果：1601525892.0　　＃给机器看的

计时打印

 s = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S") # string format time
print(s) 

time.sleep(5) 　＃计时５秒
print("起床了")

循环打印：（使用频率最高）

while 1:　
    s = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S") 
    print(s)
    time.sleep(1)

用时间戳计算出时间差

import time
import locale
begin = "2018-11-14 16:30:00"
end = "2018-11-14 18:00:00"
locale.setlocale(locale.LC_CTYPE, "chinese")
begin_struct_time = time.strptime(begin, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
end_stract_time = time.strptime(end, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")

begin_second = time.mktime(begin_struct_time)
end_second = time.mktime(end_stract_time)

# 秒级的时间差   180000
diff_time_sec = abs(begin_second - end_second)# 返回数字的绝对值

# 转换成分钟
diff_min = int(diff_time_sec//60)
print(diff_min)

diff_hour = diff_min//60  # 1
diff_min_1 = diff_min % 60 # 30

print("时间差是 %s小时%s分钟" % (diff_hour, diff_min_1))
结果：时间差是 1小时30分钟

begin = "2019-11-14 16:30:00"
end = "2018-11-14 18:00:00"
# 用时间戳计算出时间差(秒)
begin_struct_time = time.strptime(begin, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
end_stract_time = time.strptime(end, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")

begin_second = time.mktime(begin_struct_time)
end_second = time.mktime(end_stract_time)

# 秒级的时间差  180000
diff_time_sec = abs(begin_second - end_second)

# 转化成结构化时间
t = time.gmtime(diff_time_sec) # 最好用格林尼治时间。 否则有时差
print(t)

print("时间差是%s年%s月 %s天 %s小时%s分钟" % (t.tm_year-1970, t.tm_mon-1, t.tm_mday-1,t.tm_hour, t.tm_min ))
结果：时间差是0年11月 30天 22小时30分钟

四. random模块    所有关于随机相关的内容都在random模块中. 

ｉmport random

print(random.random()) # 0-1小数

print(random.uniform(3, 10)) # 3-10小数

print(random.randint(1, 10)) # 1-10整数 [1, 10]

print(random.randrange(1, 10, 2)) # 1-10奇数 [1,10)

print(random.choice([1, '周杰伦', ["盖伦", "胡辣汤"]])) # 1或者23或者[4,5])

print(random.sample([1, '23', [4, 5]], 2)) # 列列表元素任意2个组合

lst = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

random.shuffle(lst) # 随机打乱顺序

print(lst)

五. os模块    所有和操作系统相关的内容都在os模块 

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 

# 特殊属性: 
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'

　　 os.stat() 属性解读: 

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）。

六. sys模块    所有和python解释器相关的都在sys模块. 

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