一、什么是模块?
常见的场景:一个模块就是一个包含了python定义和声明的文件,文件名就是模块名字加上.py的后缀。
但其实import加载的模块分为四个通用类别:
1 使用python编写的代码(.py文件)
2 已被编译为共享库或DLL的C或C++扩展
3 包好一组模块的包
4 使用C编写并链接到python解释器的内置模块
二、为何要使用模块?
如果你退出python解释器然后重新进入,那么你之前定义的函数或者变量都将丢失,因此我们通常将程序写到文件中以便永久保存下来,需要时就通过python test.py方式去执行,此时test.py被称为脚本script。
随着程序的发展,功能越来越多,为了方便管理,我们通常将程序分成一个个的文件,这样做程序的结构更清晰,方便管理。这时我们不仅仅可以把这些文件当做脚本去执行,还可以把他们当做模块来导入到其他的模块中,实现了功能的重复利用,
三、常用模块
1、collections模块
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
2.deque: 双端队列,可以快速的从另外一侧追加和推出对象
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
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']) p = point(1,2) print(p.y) 结果为: 2
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 q = deque(['a','b','c']) q.append('x') q.appendleft('y') print(q) 结果为: deque(['y', 'a', 'b', 'c', 'x'])
deque除了实现list的append()
和pop()
外,还支持appendleft()
和popleft()
,这样就可以非常高效地往头部添加或删除元素。
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
:
from collections import OrderedDict d = dict([('a',1),('b',2),('c',3)]) print(d) od = OrderedDict([('a',1),('b',2),('c',3)]) print(od)
注意,OrderedDict
的Key会按照插入的顺序排列,不是Key本身排序:
from collections import OrderedDict od = OrderedDict() od['z'] = 1 od['y'] = 2 od['x'] = 3 print(od.keys()) 结果为: ['z', 'y', 'x']
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
}
l = [11, 22, 33, 44, 55, 66, 77, 88, 99] my_dict = {} #定义一个空字典 for value in l: if value > 66: if 'k1' in my_dict: #判断my_dict字典里有没有‘k1’这个key my_dict['k1'].append(value) else: my_dict['k1'] = [value] #初始添加key:value 要不value以列表的形式添加 else: if 'k2' in my_dict: my_dict['k2'].append(value) else: my_dict['k2'] = [value] print(my_dict)
使用defaultdict方法解决:
from collections import defaultdict my_dict = defaultdict(list) for value in l: if value < 66: my_dict['k1'].append(value) else: my_dict['k2'].append(value) print(my_dict)
Counter
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。计数值可以是任意的Interger(包括0和负数)。Counter类和其他语言的bags或multisets很相似。
from collections import Counter c = Counter('abcdeabcdabcaba') print(c) 结果为: Counter({'a': 5, 'b': 4, 'c': 3, 'd': 2, 'e': 1})
2、时间模块
和时间有关系的我们就要用到时间模块。在使用模块之前,应该首先导入这个模块。
#常用方法 time.sleep(secs) #(线程)推迟指定的时间运行。单位为秒。 time.time() #获取当前时间戳
表示时间的三种方式:
在Python中,通常有这三种方式来表示时间:时间戳、元组(struct_time)、格式化的时间字符串:
(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。
#时间戳(timestamp) print(time.time()) #1525854518.7102778 print(type(time.time())) #<class 'float'>
(2)格式化的时间字符串(Format String): ‘1999-12-06’
%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
(3)元组(struct_time) :struct_time元组共有9个元素:(年,月,日,时,分,秒,一年中第几周,一年中第几天等)
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 |
首先,我们先导入time模块,来认识一下python中表示时间的几种格式:
import time #时间戳 print(time.time()) 1525854796.127278 #时间字符串 print(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')) 2018-05-09 16:33:16 #时间元组 localtime将一个时间戳转换为当前时区的struct_time print(time.localtime()) time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=5, tm_mday=9, tm_hour=16, tm_min=33, tm_sec=16, tm_wday=2, tm_yday=129, tm_isdst=0)
小结:时间戳是计算机能够识别的时间;时间字符串是人能够看懂的时间;元组则是用来操作时间的
几种格式之间的转换
#时间戳-->结构化时间 tt = time.time() print(tt) #1525855397.559278 st = time.localtime(tt) print(st) #time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=5, tm_mday=9, tm_hour=16, tm_min=43, tm_sec=17, tm_wday=2, tm_yday=129, tm_isdst=0) #结构化时间-->时间戳 st = time.localtime(1500000000) tt = time.mktime(st) print(tt) #1500000000.0 #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,则现实当前时间 >>>time.strftime("%Y-%m-%d %X") '2017-07-24 14:55:36' >>>time.strftime("%Y-%m-%d",time.localtime(1500000000)) '2017-07-14' #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) >>>time.strptime("07/24/2017","%m/%d/%Y") time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=24, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=0, tm_yday=205, 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 %d %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'
计算时间差:
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))
3、random 模块
import random #随机小数 print(random.random()) # 大于0且小于1之间的小数 #0.3102806016991905 print(random.uniform(1,3)) #大于1小于3的小数 #1.6317624813591252 #随机整数 print(random.randint(1,5)) # 大于等于1且小于等于5之间的整数 #3 print(random.randrange(1,10,2)) #大于等于1且小于10之间的奇数 #5 #随机选择一个返回 print(random.choice([1,'sa',[3,4]])) #[3, 4] #随机选择多个返回,返回的个数为函数的第二个参数 print(random.sample([1,'sa',[3,4]],2)) #[[3, 4], 1] #打乱列表顺序 item=[1,3,5,7,9] random.shuffle(item) print(item) #[5, 9, 7, 3, 1]
随机生成验证码:
import random code='' for i in range(6): num = random.randint(65,90) alpha1 = chr(num) num = random.randint(97,122) alpha2 = chr(num) num3 = str(random.randint(0,9)) s = random.choice([alpha1,alpha2,num3]) code +=s print(code)
4、sys模块
sys模块是与python解释器交互的一个接口
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
5、os模块
os模块是与操作系统交互的一个接口
1、os.getcwd() #获取当前工作目录,即当前python脚本工作的目录路径
#D:\notepad\study\pythonstudy\day5
2、os.chdir("dirname") #改变当前脚本工作目录;相当于shell下cd
os.chdir('D:/notepad/study/pythonstudy/day4')
print(os.getcwd())
#D:\notepad\study\pythonstudy\day4
3、os.curdir #返回当前目录: ('.')
4、os.pardir #获取当前目录的父目录字符串名:('..')
5、os.makedirs('dirname1/dirname2') #可生成多层递归目录
6、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 7、os.mkdir('dirname') #生成单级目录;相当于shell中mkdir dirname 8、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 9、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 10、os.remove() #删除一个文件 11、os.rename("oldname","newname") #重命名文件/目录 12、os.stat('path/filename') #获取文件/目录信息 13、os.sep #输出操作系统特定的路径分隔符,win下为"\\",Linux下为"/" 14、os.linesep #输出当前平台使用的行终止符,win下为"\t\n",Linux下为"\n" 15、os.pathsep #输出用于分割文件路径的字符串 win下为;,Linux下为: 16、os.name #输出字符串指示当前使用平台。win->'nt'; Linux->'posix' 17、os.system("bash command") #运行shell命令,直接显示 18、os.popen("bash command).read() #运行shell命令,获取执行结果 19、os.environ #获取系统环境变量 os.path 1、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 2、os.path.exists(path) #如果path存在,返回True;如果path不存在,返回False 3、os.path.isabs(path) #如果path是绝对路径,返回True 4、os.path.isfile(path) #如果path是一个存在的文件,返回True。否则返回False 5、os.path.isdir(path) #如果path是一个存在的目录,则返回True。否则返回False 6、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 7、os.path.getatime(path) #返回path所指向的文件或者目录的最后访问时间 8、os.path.getmtime(path) #返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间 9、os.path.getsize(path) #返回path的大小