python基础学习之基本拓展模块

1. 可对date、time、datetime三种时间模式进行单独管理
   datetime.date() 处理日期（年月日）
   datetime.time() 处理时间（时分秒、毫秒）
   datetime.datetime() 处理日期+时间
   datetime.timedelta() 处理时段（时间间隔）
2. 获取当前时间
   〉获取今天的日期
   datetime.date.today()
   datetime.datetime.now()
   〉修改日期格式
   使用strftime格式化
   datetime.datetime.isoformat()

import datetime
datetime.date.today()
datetime.date(2022, 7, 20)
datetime.date.today().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
'2022-07-20 00:00:00'
d = datetime.datetime.now()
d
datetime.datetime(2022, 7, 20, 20, 42, 57, 132554)
d.isoformat()
'2022-07-20T20:42:57.132554'

3. 时间戳是指格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒起至现在的总秒数
4. 将日期转换成时间戳
   timetuple函数
   将时间转换成struct_time格式
   time.mktime函数
   返回用秒数来表示时间的浮点数
5. 将时间戳转换成日期
   datetime.date.fromtimestamp()

import time,datetime
today = datetime.date.today()
today.timetuple()
time.struct_time(tm_year=2022, tm_mon=7, tm_mday=20, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=2, tm_yday=201, tm_isdst=-1)
time.mktime(today.timetuple())
1658246400.0
datetime.date.fromtimestamp(1658246400.0)
datetime.date(2022, 7, 20)

6. 时间上的加减法
   timedelta()方法
   表示两个时间点的间隔

import datetime
today = datetime.datetime.now()
yesterday = today - datetime.timedelta(days=1)
print(yesterday)
2022-07-19 20:51:43.275831
hours = today - datetime.timedelta(hours=1)
print(hours)
2022-07-20 19:51:43.275831

1. 制作电子日历
   〉 calendar模块
   跟日历相关的若干函数和类，可以生成文本形式的日历
   〉 常用函数
   calendar.calendar(<年>)
   calendar.month(<年>,<月>)
   calendar.prmonth(<年>,<月>)
   calendar.prcal(<年>)
2. 制作电子日历：一个月
   calendar.month(<年>,<月>)
   返回多行字符串
   calendar.prmonth(<年>,<月>)
   相当于print (calendar.month (<年>,<月>))

import calendar
calendar.month(2020,11)
'   November 2020nMo Tu We Th Fr Sa Sun                   
                1n 2  3  4  5  6  7  8n 
                9 10 11 12 13 14 15n 
                16 17 18 19 20 21 22n
                23 24 25 26 27 28 29n30n'
                
print(calendar.month(2020,11))
   November 2020
Mo Tu We Th Fr Sa Su
                   1
 2  3  4  5  6  7  8
 9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22
23 24 25 26 27 28 29
30

3. 制作电子日历：一整年
   calendar.calendar(<年>)
   返回多行字符串
   calendar.prcal(<年>)
   相当于print (calendar.prcal (<年>))
4. 将日历列表化
   〉 calendar.monthcalendar()
   返回某一年的某一个月份日历，是一个嵌套列表
   最里层的列表含有七个元素(列表的0-6），代表一周(从周一到周日)
   如果没有本月的日期，则为0

import calendar
calendar.monthcalendar(2020,11)
[[0, 0, 0, 0, 0, 0, 1], [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8], 
[9, 10, 11, 12, 13, 14, 15], [16, 17, 18, 19, 20, 21, 22], 
[23, 24, 25, 26, 27, 28, 29], [30, 0, 0, 0, 0, 0, 0]]

5. 与日历相关的计算
   〉 判别闰年
   普通闰年：能被4整除但不能被100整除的年份
   世纪闰年：能被400整除的年份
   calendar.isleap(<年>)(返回true or false)
6. 与日历相关的计算
   〉 计算某月共有多少天，从周几开始
   从0开始，依次为周一、周二…
   〉 计算某天是周几
   返回值为0~6，依次对应的是周一到周日

calendar.monthrange(2020,11)
(6, 30)
calendar.weekday(2020,11,7)
5

1. 获取时间戳
   〉 time.time()方法
   〉 时间戳的用处 （可以用来计时）

import time
t1 = time.time()
a = 0
for i in range(n):
    a += i
print(a)
t2 = time.time()
print(t2-t1)

2. 获取日期格式
   〉 获取当前时间
   time.asctime()
   time.ctime()
   out:‘Mon Aug 13 16:01:27 2018’
   〉 将元组数据转化为日期
   t = (2018, 8, 13, 11, 42, 31, 0, 0, 0)(年月日时分秒等）
   time.asctime(t)
   out:‘Mon Aug 13 11:42:31 2018’
   这一系列的数值分别对应年、月、日、时、 分、秒、周几、一年中的第几天、是否为夏令时间。

3. 利用索引获取时间信息
   〉 struct_time类
   time.localtime()（得到下面所有）
   Out:time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=8, tm_mday=13, tm_hour=12,
   tm_min=24, tm_sec=11, tm_wday=0, tm_yday=225, tm_isdst=0)
   〉 索引获取时间信息
   t = time.localtime()
   year = t[0]
   out:2018

4. 让程序睡一会
   〉 让程序运行到某处便暂停几秒
   time.sleep()

〉 math模块支持整数、浮点数运算
math.sin() / math.cos() / math.tan()
math.pi Π = 3.14159…
math.log(x,a) 以a为底的x的对数
math.pow(x,y) x的y次方
〉 cmath模块支持复数运算
cmath.polar() 极坐标
cmath.rect() 笛卡尔坐标
cmath.exp(x) e的x次方
cmath.log(x,a) 以a为底的x的对数
cmath.log10(x) 以10为底x的对数
cmath.sqrt(x) x的平方根

〉 小数-固定精度的浮点值
0.1+0.1+0.1-0.3=5.551115123125783e-17
〉 生成小数
from decimal import Decimal
Decimal(‘0.1’)（具有定点精度的十进制数）
〉 小数计算
Decimal(‘0.1’)+Decimal(‘0.1’)+Decimal(‘0.1
0’)-Decimal(‘0.3’)
Out:Decimal(‘0.00’)

〉 分数-实现了一个有理数对象
〉 生成分数
from fractions import Fraction
Fraction(1,4)/Fraction(‘0.25’)
〉 浮点数转换为分数
Fraction.from_float(1.75)
尽管可以把浮点数转换为分数，在某些情况下，这么做会有不可避免的精度损失，因为这个数字在其最初的浮点形式上是不精确的

〉 伪随机数
计算机中的随机函数是按照一定算法模拟产生的，其结果是确定的，是可预见的
〉 随机数种子
随机种子相同，随机数的序列也是相同的
random.seed(a=None)
〉 random()，生成范围在[0,1)之间的随机实数
〉 uniform()，生成指定范围的内的随机浮点数
〉 randint(m,n)，生成指定范围[m,n]内的整数
〉 randrange(a,b,n)， 可 以 在 [a,b)范围内，按n递增的集合中随机选择一个数
〉 getrandbits(k)，生成k位二进制的随机整数
〉 choice()，从指定序列中随机选择一个元素
〉 sample()，能指定每次随机元素的个数
〉 shuffle()，可以将可变序列中所有元素随机排序
注意：每个前面都要加random.

1. 对象持久化
   〉 临时性对象
   类创建的对象并不是真正的数据库记录存储在内存而不是文件中
   关闭python，实例将消失
   〉 对象持久化
   对象在创建它们的程序退出之后依然存在
   构造数据库
2. shelve模块
   提供基本的存储操作，通过构造一个简单的数据库， 像操作字典一样按照键存储和获取本地的Python对象，使其可以跨程序运行而保持持久化
   〉 键
   必须是字符串，且是唯一的
   〉 值
   任何类型的Python对象
   〉 与字典类型的区别
   一开始必须打开shelve，并且在修改后需要关闭它
   〉 数据处理
   不支持类似SQL的查询工具
   但只要通过键获取到保存在文件的对象，就可以像正常的数据对象一样处理
3. 常用操作
   〉 将任何数据对象，保存到文件中去
   d = shelve.open(filename)
   open函数在调用时返回一个shelf对象，通过该对象可以存储内容
   〉 类似字典形式访问，可读可写
   d[key] = data
   value = d[key]
   del d[key]
   〉 操作完成后，记得关闭文件
   d.close()

1. 文件的打开
   〉 普通文件
   数据持久化的最简单类型
   仅仅是在一个文件名下的字节流，把数据从文件读入内存，从内存写入文件
   〉 open()函数
   f = open(filename[,mode[,buffering]])
   f: open()返回的文件对象
   filename：文件的字符串名
   mode：可选参数，打开模式和文件类型
   buffering: 可选参数，文件的缓冲区，默认为-1
2. 文件的打开模式
   〉 mode第一个字母表明对其的操作：
   ‘r’表示读模式
   ‘w’表示写模式
   ‘x’表示在文件不存在的情况下新创建并写文件
   ‘a’表示在文件末尾追加写内容
   ‘+’表示读写模式
   〉 mode第二个字母是文件类型
   l ‘t’表示文本类型
   l ‘b’表示二进制文件
3. 文件的读写和访问
   〉 文件的写操作
   f.write(str)
   f.writelines(strlist)：写入字符串列表
   〉 文件的读操作
   f.read()
   f.readline()：返回一行
   f.readlines()：返回所有行、列表
4. 文件的关闭
   〉 文件打开后要记得关闭
   关闭的作用是终止对外部文件的连接，同时将缓存区的数据刷新到硬盘上
   〉 调用close()方法
   f.close()
   〉 使用上下文管理器(contextmanager)
   确保在退出后自动关闭文件
   with open(‘textfile’,’rt’) as myfile:
   myfile.read()

1. 纯文本文件，以“，”为分隔符
   值没有类型，所有值都是字符串
   不能指定字体颜色等样式
   不能指定单元格的宽高，不能合并单元格
   没有多个工作表
   不能嵌入图像图表
2. 文件读取 -reader
   re = csv.reader()
   接受一个可迭代对象（比如csv文件），能返回一个生成器，可以从其中解析出内容（可用迭代循环读出来）
3. 文件读取 -DictReader
   re = csv.DictReader()
   与reader类似
   但返回的每一个单元格都放在一个元组的值内
4. 文件写操作
   w = csv.writer()
   w.writerow(rows)
   当文件不存在时，自动生成
   支持单行写入和多行写入
5. 字典数据写入
   w = csv.DictWriter()
   w.writeheader()
   w.writerow(rows)

1. openpyxl模块
   用来读写扩展名为xlsx/xlsm/xltx/xltm的文件
   Workbook类是对工作簿的抽象
   Worksheet类是对表格的抽象
   Cell类是对单元格的抽象文件写操作
2. 操作之前先导入第三方库
   安装： pip install openpyxl
   导库： from openpyxl import workbook
3. 创建Excel文件
   一个Workbook对象代表一个Excel文档，使用该方法创建一个Worksheet对象后才能打开一个表
   from openpyxl import Workbook
   wb = Workbook()
   ws = wb.active
4. 读取Excel文件
   from openpyxl import load_workbook
   wb = load_workbook(filename)
   ws = wb.file.active
5. 获取单元格信息
   获取Cell对象
   c = wb[‘sheet’][‘A1’]
   c = wb[‘sheet’].cell(row=1,column=1)
   c.coordinate : 返回单元格坐标
   c.value : 返回单元格的值
   c.row : 返回单元格所在的行坐标
   c.column : 返回单元格所在列坐标

1. 轻松处理pdf文件的库 –PyPDF2
   包含了PdfFileReader、PdfFileMerger、PageObject和PdfFileWriter四个主要类
   能进行读写、分割、合并、文件转换等多种操作
   只能从PDF文档中提取文本并返回为字符串，而无法提取图像、图表或其他媒体
2. 读取PDF文件
   readFile = open(‘test.pdf’,‘rb’)
   pdfFileReader = PdfFileReader(readFile)
3. pdfFileReader类
   .getNumPages():计算PDF文件总页数
   .getPage(index):检索指定编号的页面
4. PDF文件的写操作
   writeFile = ‘output.pdf’
   pdfFileWriter = PdfFileWriter()
5. pdfFileWriter类
   .addPage(pageObj):根据每页返回的PageObject,写入到文件
   .addBlankPage():在文件的最后一页后面写入一个空白页,保存到新文件
6. 合并多个文档
   pdf_merger = PdfFileMerger()
   pdf_merger.append(‘python2018.pdf’)
   pdf_merger.merge(20, ‘insert.pdf’)
   pdf_merger.write(‘merge.pdf’)
7. 单个页面操作 –PageObject类
   .extractText()：按照顺序提取文本
   .getContents()：访问页面内容
   .rotateClockwise(angle)：顺时针旋转
   .scale(sx,sy)：改变页面大小