Python中5大模块的使用教程（collections模块、time时间模块、random模块、 ...

1. 模块的简单认识

定义:
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.
我们⽬目前写的所有的py文件都是模块.
引入模块的方式:

• import 模块
  
• from xxx import 模块
  

2. 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.
另外,collections还提供了一些除了基本据类型以外的数据集合类型.Counter,deque,OrderDict,defaultdict以及namedtuple
2.1 counter(counter主要用于计数)

实例1:

1. from collections import Counter
2. s = "i have a dream,do you konw ?"
3. dic = {}
4. for el in s:
5.     dic[el] = dic.setdefault(el,0) + 1
6. print(dic)
8. sum = Counter(s)
9. print(sum)
10. for el in sum:
11.     print(el,sum[el])

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2.22. deque 双向队列.

(重点)说双向队列之前我们需要了解两种数据结构. 1.栈, 2.队列

• 栈: FILO. 先进后出 -> 砌墙的砖头, 老师傅做馒头
  
• 队列: FIFO. 先进先出 -> 买火车票排队, 所有排队的场景
  

栈: python没有给出Stack模块.所以我写了一个粗略版本(注意,此版本有严重的并发问题)
实例:

1. class StackFullError(Exception):
2.     pass
3. class StackEmptyError(Exception):
4.     pass
6. class Stack():
7.     def __init__(self,size):
8.         self.size = size
9.         self.lis = []
10.         self.index = 0
11.     def push(self,item):
12.         if self.index >= self.size:
13.             raise StackFullError("The Stack is full")
14.         self.lis.insert(self.index,item)
15.         self.index += 1
16.     def pop(self):
17.         if self.index == 0:
18.             raise StackEmptyError("The Stack is empty")
19.         self.index -= 1
20.         s = self.lis.pop()
21.         return s

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队列: python提供了queue模块. 使用起来非常方便
实例:

1. import queue
2. q = queue.Queue()
3. q._put("王大锤")
4. q.put("王尼玛")
5. print(q.get())
6. print(q.get())
7. print(q.get())   #若队列里面的元素取完了,会阻塞在这里.直到有元素进来才会往前走"

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deque:双向队列,属于collections
实例:

1. from collections import deque
2. q = deque()
3. q.append("仙都酱板鸭")
4. q.append("久久丫")
5. q.appendleft("周黑鸭")
6. q.appendleft("绝味鸭脖")
7. print(q)
8. print(q.pop())
9. print(q.popleft())
10. print(q.popleft())
11. print(q.popleft())

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2.3. 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.
实例

1. from collections import namedtuple
2. point = namedtuple("point1",["x","y"])
3. p = point(2,4)
4. print(p)

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2.4. orderdict和defaultdict

orderdict:有序字典 在Python中基本不用了,因为其顺序3.6以后的字典一样的
defaultdict:默认值字典

1. from collections import defaultdict
2. lst= [11,22,33,44,55,66,77,88,99]
3. d = defaultdict(list)      #defaultdict(可被调用的对象)   括号内必须为可被调用的对象
4. for el in lst:
5.     if el < 66:
6.         d["key1"].append(el) # key1默认是不存在的. 但是可以拿key1. 一个空列表.
7.     else:
8.         d["key2"].append(el)
9. print(d)

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tip:如何让默认返回值是字符串??  用函数!!!!

1. from collections import defaultdict
2. def func():
3.     return "周黑鸭"
4. d = defaultdict(func)
5. print(d["哈哈"])
6. print(d)

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3. time时间模块

时间模块是我们要熟记的.到后面写程序的时候经常能用到.比如,如何计算时间差.如何按照客户的要求展示时间
在python中时间分成三种表现形式:

• 时间戳(timestamp). 时间戳使用的是从1970年01月01日 00点00分00秒到现在一共经过了多少秒...使用float来表示
  
• 格式化时间(strftime). 这个时间可以根据我们的需要对时进行任意的格式化.
  
• 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01⽉01⽇ 00点00分00秒 这个时间可以被细分为年, 月, 日.....一大堆东⻄西.
  

获取时间戳

1. import time
2. print(time.time())  # 1538927647.483177 系统时间 不能展示给客户

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格式化时间

1. import time
2. s = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")  # 必须记住
3. print(s)

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日期格式化的标准:

1. %y 两位数的年份表示（00-99）
2. %Y 四位数的年份表示（000-9999）
3. %m 月份（01-12）
4. %d 月内中的⼀一天（0-31）
5. %H 24小时制小时数（0-23）
6. %I 12小时制小时数（01-12）
7. %M 分钟数（00=59）
8. %S 秒（00-59）
9. %a 本地简化星期名称
10. %A 本地完整星期名称
11. %b 本地简化的月份名称
12. %B 本地完整的月份名称
13. %c 本地相应的日期表示和时间表示
14. %j 年内的一天（001-366）
15. %p 本地A.M.或P.M.的等价符
16. %U 一年年中的星期数（00-53）星期天为星期的开始
17. %w 星期（0-6），星期天为星期的开始
18. %W 一年中的星期数（00-53）星期一为星期的开始
19. %x 本地相应的日期表示
20. %X 本地相应的时间表示
21. %Z 当前时区的名称
22. %% %号本身

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结构化时间:

1. print(time.localtime())

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结果:

1. import time
2. time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=05, tm_mday=8, tm_hour=10, tm_min=24,
3. tm_sec=42, tm_wday=0, tm_yday=126, tm_isdst=0)

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时间戳和格式化时间之间如何转换??
从时间戳 -> 格式化时间

1. import time
2. t = time.localtime(1542513992) # 时区   gmtime() 格林尼治时间. 根据不同时区时间local或qm
3. print(t)
4. str_time = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", t)   #时间戳转为格式化时间
5. print(str_time)

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用户输入一个时间. 变成时间戳

• 格式化时间 -> 时间戳
  
• 格式化时间->结构化时间
  

1. import time
2. 2018-11-18 12:06:32
3. s = "2018-11-18 12:06:32"
4. t = time.strptime(s, "%Y-%m-%d %H:%M:%S") # 结构化时间 string parse time
5. print(t)
6. # 结构化时间 -> 时间戳
7. ss = time.mktime(t)
8. print(ss)

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那有如何计算时间差呢?

1. begin = "2018-11-14 16:30:00"
2. end = "2018-11-14 18:00:00"   # 时间差  1小时30分
3. # 格式化时间->结构化时间
4. begin_struct_time = time.strptime(begin, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
5. end_stract_time = time.strptime(end, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
6. #结构化时间->时间戳
7. begin_second = time.mktime(begin_struct_time)
8. end_second = time.mktime(end_stract_time)
10. # 秒级的时间差   180000
11. #用时间戳计算出时间差(秒)
12. diff_time_sec = abs(begin_second - end_second)
14. # 转换成分钟
15. diff_min = int(diff_time_sec//60)
16. print(diff_min)
18. diff_hour = diff_min//60  # 1
19. diff_min_1 = diff_min % 60 # 30
20. # 变成想要的时间格式
21. print("时间差是 %s小时%s分钟" % (diff_hour, diff_min_1))

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tips:格式化时间和时间戳之间的转化和时间差的计算很重要,一定要会写!!!
4. random模块

所有关于随机相关的内容都在random模块中.

1. import random
2. print(random.random())        #随机生成小数
3. print(random.randint(1,4))         #随机生成范围内的整数
4. print(random.uniform(1,10))           #随机生成范围内的小数
5. print(random.randrange(1,10,2))    #随机生成范围内的根据步长取值的整数
6. print(random.choice([1, 10, 2,"嘿嘿"]))  # 随机取[]内的值
7. print(random.sample([1, 10, 2,"嘿嘿"],3))  #随机抽取列表内元素进行随机组合,组合个数根据后面填的值决定
8. lst = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
9. random.shuffle(lst)                      # 随机打乱顺序
10. print(lst)

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5. os模块

os:

1. os.makedirs('dirname1/dirname5') # 创建文件夹目录结构
2. os.removedirs('dirname1/dirname5')  # 删除文件夹, 如果文件夹内没有东西。 就可以删除。 否则报错
4. os.mkdir('dirname/哈哈')  # mkdir如果父级目录不存在。 报错
5. os.rmdir('dirname') # 删除文件夹
7. print(os.listdir('../')) # 获取到文件夹内的所有内容. 递归
9. print(os.stat('dirname')) # linux
11. os.system("dir") # 直接执行命令行程序
12. s = os.popen("dir").read()
13. print(s)
14. # python学习交流群：711312441
15. print(os.getcwd() ) # 当前程序所在的文件夹

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os.path:

1. print(os.path.abspath("../day020 继承") ) # 获取绝对路径
2. print(os.path.split("D:\python_workspace\day020 继承")) # 拆分路径 ('D:\\python_workspace', 'day020 继承')
3. print(os.path.dirname("D:\python_workspace\day020 继承")) # D:\python_workspace
4. print(os.path.basename("D:\python_workspace\day020 继承")) # day020 继承
6. print(os.path.exists("dirname")) # 判断文件是否存在
7. print(os.path.isabs("D:\python_workspace\day020 继承")) # 是否是绝对路径
8. print(os.path.isfile("01 今日主要内容")) # 是否是文件
9. print(os.path.isdir("dirname")) # 是否是文件夹
10. print(os.path.getsize("01 今日主要内容") ) # 文件大小

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特殊属性:

1. os.sep 输出操作系统特定的路路径分隔符，win下为"\",Linux下为"/"
2.           print("c:"+os.sep+"胡辣汤") # \\/  文件路径的分隔符
3. os.linesep 输出当前平台使⽤用的行终止符，win下为"\r\n",Linux下为"\n"
4. os.pathsep 输出⽤于分割⽂文件路径的字符串串 win下为;   Linux下为 :
5. os.name 输出字符串串指示当前使⽤用平台。win->'nt'; Linux->'posix'
7. os.stat() 属性解读:
8. # stat 结构:
9. st_mode: inode 保护模式
10. st_ino: inode 节点号。
11. st_dev: inode 驻留的设备。
12. st_nlink: inode 的链接数。
13. st_uid: 所有者的⽤用户ID。
14. st_gid: 所有者的组ID。
15. st_size: 普通⽂文件以字节为单位的大小；包含等待某些特殊文件的数据。
16. st_atime: 上次访问的时间。
17. st_mtime: 最后⼀次修改的时间。
18. st_ctime: 由操作系统报告的"ctime"。在某些系统上（如Unix）是最新的元数据更更改的时间，
19.            在其它系统上（如Windows）是创建时间（详细信息参见平台的⽂文档）。

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6. 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
  

tips:os 和 sys中比较重要的两个模块用法

• os.sep 文件路径分隔符
  
• sys.path  python查找模块的路径
  

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