re模块，正则表达式起别名和分组机制，collections模块，time与datetime模块，random模块

re模块和正则表达式别名和分组机制

命名分组

  （1）分组--可以让我们从文本内容中提取指定模式的部分内容，用（）来表示要提取的分组，需要注意的是分组
是在整个文本符合指定的正则表达式前提下进行的进一步筛选。
  （2）通过group()和groups()来获取分组的内容

        group(num)返回的是第num组括号所匹配的值，group()即group(0)，它表示匹配正则式的整个文本；

        groups()以tuple形式（元组）返回所有括号匹配的值。
    如下例：
      m = re.match('^(\d{3})-(\d{3,8})','012-123456')
      print(m.group())
      print(m.groups())
        这里我们定义了两个分组，一个用来匹配3位数字，一个用来匹配3-8位数字，执行group()和
groups()的结果如下：
      012-123456
      ('012', '123456')

  （3）分组命名
       有时候我们需要匹配的分组描述可能十分复杂，这时我们可以通过给分组取名来让我们更方便地获
取分组。
       分组命名的规则为：（?P<name>分组正则表达式）
        string = "ip=130.192.168.23"
#为分组取别名ip
        res = re.search(r"ip=(?P<ip>\d+\.\d+\.\d+\.\d+)", string)
        print(res.group())
        print(res.group('ip'))#通过命名分组引用分组
        执行结果为：
        ip=130.192.168.23
        130.192.168.23

"""
findall默认是分组优先展示
    正则表达式中如果有括号分组 那么在展示匹配结果的时候
    默认只演示括号内正则表达式匹配到的内容!!!
也可以取消分组有限展示的机制
    (?:)  括号前面加问号冒号
"""

'''针对search和match有几个分组 group方法括号内最大就可以写几'''

collections模块

模块简介

  collections是Python内建的一个集合模块，提供了许多有用的集合类。该模块实现了专门的容器数据类
型，提供了Python的通用内置容器，dict，list，set和tuple的替代方法。
  在内置数据类型（dict、list、set、tuple）的基础上，collections模块还提供了几个额外的数据类
型：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(具名元组)

  导入from collections import namedtuple
  用法示例：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（3，2）
  但是，看到(3, 2)，很难看出这个tuple是用来表示一个坐标的。
  这时就可以用namedtuple来表示出更加详细的信息
  
    from collections import namedtuple
    1.先产生一个元组对象模板
    point = namedtuple('坐标', ['x', 'y'])
    p1 = point(3, 2)
    p2 = point(1, 2)
    print(p1, p2)  # 坐标(x=3, y=2) 坐标(x=1, y=2)
    print(p1.x)  # 3
    print(p2.y)  # 2

    info = namedtuple('信息', 'name age')
    stud1 = info('张三', '18')
    stud2 = info('李四', '18')
    print(stud1, stud2)  # 信息(name='张三', age='18') 信息(name='李四', age='18')
    print(stud1.name)  # 张三
    print(stud2.age)  # 18 

    """具名元组的使用场景也非常的广泛 比如数学领域、娱乐领域等"""
    card = namedtuple('扑克牌', ['花色', '点数'])
    c1 = card('黑桃♠', 'A')
    c2 = card('黑梅♣', 'K')
    c3 = card('红心❤', 'A')
    print(c1, c2, c3)
    print(c1.点数)

2、deque: 双端队列，可以快速的从另外一侧追加和推出对象

  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可以通过appendleft()和popleft()实现另一侧的插入和删除操作，更加高效，适合用于队列和
栈，
  from collections import deque

  q = deque([1, 2, 3, 4])
  q.append(5)  # 在后面追加
  print(q)  # deque([1, 2, 3, 4, 5])
  q.appendleft(6)  # 在前面追加
  print(q)  # deque([6, 1, 2, 3, 4, 5])
  q.pop()  # 弹出末尾的元素
  print(q)  # deque([6, 1, 2, 3, 4])
  q.popleft()  # 弹出开头的元素
  print(q)  # deque([1, 2, 3, 4])
  print(q[1])  # 按索引取值 2

3、Counter: 计数器，主要用来计数

  Counter类的目的是用来跟踪值出现的次数。它是一个无序的容器类型，以字典的键值对形式存储，其中元
素作为key，其计数作为value（可以认为Counter直接
生成一个Hash表，这一点在处理问题时经常用到）。
  计数值可以是任意的Interger（包括0和负数）

  from collections import Counter

  txt = '1aa22331sddddsw44'
  c = Counter(txt)#返回一个字典
  print(c)
  # Counter({'d': 4, '1': 2, 'a': 2, '2': 2, '3': 2, 's': 2, '4': 2, 'w': 1})
  print(c['d'])  # 按key取值 4

4、OrderedDict: 有序字典

  使用dict时，Key是无序的。所以在对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), ('b', 2), ('c', 3)])
  print(d) # dict的Key是无序的{‘a’: 1, ‘c’: 3, ‘b’: 2}
  od = OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])
  print(od) # OrderedDict的Key是有序的OrderedDict([(‘a’, 1), (‘b’, 2), (‘c’, 3)])

5、defaultdict: 带有默认值的字典

  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：
  例一：
  from collections import defaultdict
  dd = defaultdict(lambda: 'N/A')
  dd['k1'] = '1'
  print(dd)
  print(dd['k2']) # k2不存在，返回默认值’N/A’
  执行结果：
  defaultdict(<function <lambda> at 0x00CC3E38>, {'k1': '1'})
  N/A
  
  例二：
  """
  有如下值集合 [11,22,33,44,55,67,77,88,99,999]，
  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。
  """
  from collections import defaultdict
  values = [11, 22, 33,44,55,67,77,88,99,90]
  my_dict = defaultdict(list)  # 字典所有的值默认都是列表  {'':[],'':[]}
  for value in  values:
      if value>66:
          my_dict['k1'].append(value)
      else:
          my_dict['k2'].append(value)

time模块和datetime模块

time模块

  Python中有两个模块可以完成时间操作：time和datetime，其中time有这几种方式来表示时间：

  1.时间戳(timestamp)：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。
  2.格式化的时间字符串(Format String)
  3.结构化的时间(struct_time)：struct_time元组共有9个元素共九个元素:(年，月，日，时，分，
秒，一年中第几周，一年中第几天，夏令时)

time模块的使用

    import time

    # 1、时间戳格式
    print(time.time()) # 1648545357.8447278

    # 2、 结构化时间
    print(time.localtime())  # 本地时区的struct_time
    print(time.gmtime())     # UTC时区的struct_time
    '''
    time.struct_time(tm_year=2022, tm_mon=3, tm_mday=29, tm_hour=17, tm_min=15, tm_sec=57, tm_wday=1, tm_yday=88, tm_isdst=0)
    time.struct_time(tm_year=2022, tm_mon=3, tm_mday=29, tm_hour=9, tm_min=15, tm_sec=57, tm_wday=1, tm_yday=88, tm_isdst=0)
    # 我们的时间是东八区和UTC标准时间相隔8个小时
    '''
          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
    # 3、格式化时间
    print(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')) #2022-03-29 17:15:57
    '%Y-%m-%d %X' == '%Y-%m-%d %H:%M:%S'
    python中时间日期格式化符号有：
    %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     

格式转换

    import time

    # 1、时间戳和结构化时间相互转换
    print(time.localtime(1582290777.6476405))  # 将时间戳转化为结构化时间
    # time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=2, tm_mday=21, tm_hour=21, tm_min=12, tm_sec=57, tm_wday=4, tm_yday=52, tm_isdst=0)

    print(time.mktime(time.localtime()))  # mktime(t) : 将一个struct_time转化为时间戳。
    # 1648545808.0

    # 2、结构化时间和格式化时间相互转换
    print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime()))  # 将结构化时间转化为格式化时间
    # 2022-03-29 17:23:28

    print(time.strptime('2020-02-21 21:19:43', '%Y-%m-%d %X'))  # 将格式化时间转化为结构化时间
    # time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=2, tm_mday=21, tm_hour=21, tm_min=19, tm_sec=43, tm_wday=4, tm_yday=52, tm_isdst=-1)
    # time.strptime('string', [format]) 在这个函数中，format默认为："%Y %m %d %H:%M:%S"。

datetime模块

  和time相比，datetime的功能更强大，以下分别是两个模块的具体信息。
  import time
  import datetime

  print(dir(time))
  #['_STRUCT_TM_ITEMS', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 
  # 'altzone', 'asctime', 'ctime', 'daylight', 'get_clock_info', 'gmtime', 'localtime', 
  # 'mktime', 'monotonic', 'monotonic_ns', 'perf_counter', 'perf_counter_ns', 
  # 'process_time', 'process_time_ns', 'sleep', 'strftime', 'strptime', 'struct_time', 
  # 'thread_time', 'thread_time_ns', 'time', 'time_ns', 'timezone', 'tzname']
  print(dir(datetime.datetime))
  #['__add__', '__class__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__',
  # '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', 
  # '__le__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__radd__', '__reduce__', '__reduce_ex__', 
  # '__repr__', '__rsub__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__sub__',
  # '__subclasshook__', 'astimezone', 'combine', 'ctime', 'date', 'day', 'dst', 'fold',
  # 'fromisocalendar', 'fromisoformat', 'fromordinal', 'fromtimestamp', 'hour', 
  # 'isocalendar', 'isoformat', 'isoweekday', 'max', 'microsecond', 'min', 'minute', 
  # 'month', 'now', 'replace', 'resolution', 'second', 'strftime', 'strptime', 'time', 
  # 'timestamp', 'timetuple', 'timetz', 'today', 'toordinal', 'tzinfo', 'tzname', 
  # 'utcfromtimestamp', 'utcnow', 'utcoffset', 'utctimetuple', 'weekday', 'year']

  print(datetime.datetime.now())  # 获取当前时间 2022-03-29 17:33:47.720877
  print(datetime.date.fromtimestamp(time.time()))  # 时间戳直接转成日期格式 2022-03-29
  print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(3))  # 当前时间+3天 2022-04-01 17:33:47.721875
  print(datetime.datetime.now() - datetime.timedelta(3))  # 当前时间-3天 2022-03-26 17:33:47.721875
  print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(hours=3))  # 当前时间+3小时 2022-03-29 20:33:47.721875
  print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(minutes=30))  # 当前时间+30分 2022-03-29 18:03:47.721875

"""
针对时间计算的公式
    日期对象 = 日期对象 +/- timedelta对象
    timedelta对象 = 日期对象 +/- 日期对象
"""

random模块

一，随机浮点数

  （1）random() --- 产生大于等于0且小于1的浮点数
    ret = random.random()
    print(ret) 
    0.698328408870422

  （2）uniform(a,b) --- 产生指定范围的随机浮点数
    ret = random.uniform(1, 4)
    print(ret)
    2.941859945496957

二，随机整数

  （1）randint(a,b) --- 产生a,b范围内的整数，包含开头和结尾
    ret = random.randint(1, 3)
    print(ret)
    1

  (2）randrange(start,stop,[step]) --- 产生start，stop范围内的整数，包含开头不包含结尾，
step指定产生随机数的步长。
    ret = random.randrange(1, 6, 2)
    print(ret)
    5

三，随机选择一个或多个数据

  (1) random.choice(lst) --- 随机返回序列中的一个数据随机选择一个数据
    lst = ['a', 'b', 'c']
    ret = random.choice(lst)
    print(ret)
    b

  (2) random.sample(list, num) -- 随机返回序列中的num个数据
    lst = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
    ret = random.sample(lst,2)
    print(ret)
    ['b', 'd']

四，随机打乱一个数据集合

  randim.shuffle(list) -- 随机打乱一个数据集合
  lst = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
  print(lst) # ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
  random.shuffle(lst)
  print(lst) # ['d', 'c', 'b', 'a', 'e']

今日作业

使用random模块编写一个能够产生随机验证码的代码
      验证码可以是数字、小写字母、大写字母 任意组合
      基本要求:产生固定位数的 比如四位
      拔高要求:产生指定位数的 ...
      eg:
            要产生四位随机验
            要产生五位随机验
证码 JkO98

  import random
  def verification_Code(numb):
      code = ''
      str = [1,2,3]
      for i in range(numb):
          chioce = random.choice(str)
          if chioce == 1:
              code = code + chr(random.choice(range(48,58)))
          elif chioce == 2:
              code = code + chr(random.choice(range(65, 91)))
          else:
              code = code + chr(random.choice(range(97, 122)))
      else:
          return code
  print(verification_Code(5)) # 5l72l