日期的轉換及計算
對于日期，有時需執行不同時間單位的轉換，或者接受字符串格式的日期，轉換為 datetime 對象。有時需計算日期的范圍，以及特定某個星期幾的日期。這里更多用到的是 Python 提供的 datetime 模塊。
datetime 模塊
日期與時間的簡單轉換
datetime 模塊中可以通過創建 timedelta 對象表示一個時間段。如下示例：
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>>> from datetime import timedelta>>> a = timedelta(days=2, hours=6)>>> b = timedelta(hours=4.5)>>> c = a + b>>> cdatetime.timedelta(2, 37800)>>> c.days2>>> c.seconds37800>>> c.seconds / 360010.5>>> c.total_seconds() / 360058.5 |
如果想表示指定的日期和時間，需要先創建 datetime 對象然后使用標準數學運算執行操作。示例如下：
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>>> from datetime import datetime>>> a = datetime(2020, 1, 15)>>> print(a + timedelta(days=10))2020-01-25 00:00:00>>> b = datetime(2020, 2, 3)>>> d = b - a>>> ddatetime.timedelta(19)>>> d.days19>>> now = datetime.today()>>> print(now)2020-01-15 10:59:10.230995>>> print(now + timedelta(minutes=10))2020-01-15 11:09:10.230995 |
datetime 對象能夠自行處理閏年的問題，如下示例：
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>>> a = datetime(2020, 3, 1)>>> b = datetime(2020, 2, 28)>>> a - bdatetime.timedelta(2)>>> (a - b).days2>>> c = datetime(2019, 3, 1)>>> d = datetime(2019, 2, 28)>>> c - ddatetime.timedelta(1)>>> (c - d).days1 |
字符串與日期的轉換
當編寫的程序接受以字符串格式表達的日期輸入時，需求為將此類字符串轉換為 datetime 對象進行計算。
使用 datetime 對象中的 strptime() 方法實現，如下代碼：
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>>> from datetime import datetime>>> text = '2020-01-15'>>> y = datetime.strptime(text, '%Y-%m-%d')>>> ydatetime.datetime(2020, 1, 15, 0, 0)>>> z = datetime.now()>>> zdatetime.datetime(2020, 1, 15, 11, 10, 11, 71792)>>> diff = z-y>>> diffdatetime.timedelta(0, 40211, 71792) |
上述 %Y 的含義是以十進制表示的帶世紀的年份，%m 為以補零后的十進制表示的月份，%d 為以補零后的十進制表示月份中的一天。
以下是幾項格式代碼。例如：
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指令 |
含義 |
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%a |
當地工作日的縮寫 |
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% A |
當地工作日的全名 |
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% b |
當地月份的縮寫 |
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% B |
當地月份的全名 |
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% H |
補零后十進制表示的小時(24小時制) |
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% I |
補零后十進制表示的小時(12小時制) |
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% M |
補零后十進制表示的分鐘 |
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% S |
補零后十進制表示的秒 |
將日期格式化為英文易讀形式，如下：
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>>> zdatetime.datetime(2020, 1, 15, 11, 10, 11, 71792)>>> format_z = datetime.strftime(z, "%A %B %d, %Y")>>> format_z'Wednesday January 15, 2020' |
datetime.strftime() 函數返回一個由顯示格式字符串所指定的代表日期的字符串。格式指令，如上述代碼中的 "%A %B %d, %Y"。其中該函數的第一個參數為 datetime 對象。
這里需要注意的地方是，strptime 的性能比較差。若明確需求是解析大量并且已經知道格式的日期字符串，可以考慮自己實現一套解析方案。假設格式如 YYYY-MM-DD，可用如下代碼實現解析函數：
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from datetime import datetimedef parse_ymd(s): year_s, mon_s, day_s = s.split('-') return datetime(int(year_s), int(mon_s), int(day_s)) |
兩者實現的效果：
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In [1]: from datetime import datetime ...: def parse_ymd(s): ...: year_s, mon_s, day_s = s.split('-') ...: return datetime(int(year_s), int(mon_s), int(day_s))In [2]: text = "2020-01-15"In [3]: %timeit datetime.strptime(text, '%Y-%m-%d')7.75 µs ± 31 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100000 loops each)In [4]: %timeit parse_ymd(text)1.05 µs ± 3.07 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000000 loops each) |
可以看出，parse_ymd() 函數比 datetime.strptime() 快 7 倍多。若是進行大量處理的設計日期，且格式固定的情況下，可以考慮這個方案。
計算某個月份的日期范圍
Python 提供的 calendar 模塊提供了與日歷相關的函數。可以考慮配合 datetime 模塊實現需求：
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#!/usr/bin/env python# -*- coding:utf-8 -*-'''@File: datetime_calendar.py@Time: 2020/01/15 12:46:58@Author: 大夢三千秋@Contact: yiluolion@126.com'''# put the import lib herefrom datetime import date, timedeltaimport calendardef get_month_range(start_date=None): '''獲取月份的范圍 Args: start_date: 開始的日期，默認為 None Returns: 返回包含月份開始日期和結束日期的元組 ''' if start_date is None: # 若 start_date 為空，賦值為當月的第一天 start_date = date.today().replace(day=1) # 獲取月份的天數 _, days_in_month = calendar.monthrange(start_date.year, start_date.month) # 計算結束日期 end_date = start_date + timedelta(days=days_in_month) # 返回開始日期和結束日期的元組 return (start_date, end_date) |
在交互式解釋器中使用如下：
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In [1]: from datetime import timedeltaIn [2]: from datetime_calendar import get_month_rangeIn [3]: a_day = timedelta(days=1)In [4]: first_day, last_day = get_month_range()In [5]: while first_day < last_day: ...: print(first_day) ...: first_day += a_day ...:2020-01-012020-01-022020-01-032020-01-042020-01-052020-01-062020-01-072020-01-08... |
注意：若在交互解釋器下無法導入自己寫的模塊中的方法，嘗試直接在文件所在的路徑下打開交互解釋器。
上面的代碼中，首先將 start_date 對應月份的第一天的日期計算出來。這里使用了 date 對象的 replace() 方法將 day 屬性設置為 1，即表示第一天。
calendar.monthrange() 函數返回指定年份指定月份第一天是星期幾，以及這個月的天數。
獲得月份天數后，加上開始日期可得結束日期。這里需要注意的是，結束日期并不包含在這個日期范圍。在遍歷的時候，判斷條件為 first_day < last_day，不輸出 last_day 的值，以 timedelta 實例進行遞增日期。
參考資料
來源
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David M. Beazley;Brian K. Jones.Python Cookbook, 3rd Edtioni.O'Reilly Media.2013.
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"8.1. datetime — Basic date and time types".docs.python.org.Retrieved 11 January 2020
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"8.2. calendar — General calendar-related functions".docs.python.org.Retrieved 13 January 2020
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