Python datetime指南:教你如何处理日期和时间(附试题+答案)

Python datetime指南:教你如何处理日期和时间(附试题+答案)

译者 | Tianyu出品 | AI科技大本营

datetime 是 Python 中处理日期的标准模块,它提供了 4 种对日期和时间进行处理的主要对象:datetime、date、time 和 timedelta。通过本文,你会学习到如何操作这些对象,并用 Python 解决一些有关日期和时间的实际问题。

本文内容:

  • datetime 简介
  • 如何在 Python 中获取当前日期和时间
  • 如何创建 datetime 对象
  • 如何在 Python 中将字符串解析为 datetime
  • 如何将 datetime 对象转换为其他日期格式
  • 实用的 datetime 功能
  • 何时以及如何使用 datetime.time() 类
  • 何时以及如何使用 datetime.timedelta() 类
  • 时区问题
  • 14道练习题及参考答案

datetime 简介

在 python 中,datetime 是对日期数据进行处理的主要模块。无论何时你需要用 python 处理日期数据,datetime 都能提供所需方法。datetime 是 python 标准库的一部分,这意味着你无须单独安装它。

你可以用如下语句直接导入:


import datetime

如果说只学习 datetime 模块中的一个功能,那一定是 datetime.datetime() 类。

在 datetime 模块中,最重要也是最常用的对象就是 datetime 类。请注意,这里提到的 datetime 是 datetime 模块的内部类。

由于模块和类的名字相同,要注意你所使用的对象到底是哪一个。

除了 datetime.datetime 类,同时还有:

  • date 类
  • time 类
  • timedelta 类

我们会在本篇文章中介绍所有这些内容,以及一个更高级的解析器(不属于 datetime 模块),以助于对任何形式的日期进行解析。

如何在 Python 中获取当前日期和时间

datetime.datetime.now() 方法可以给出当前的日期时间:


datetime.datetime.now()
#> datetime.datetime(2019, 2, 15, 18, 54, 58, 291224)

输出结果是一个包含当前时区日期和时间的 datetime.datetime 对象,输出顺序为:年、月、日、时、分、秒、微妙。

若想只获取日期信息,请使用 datetime.date.today():


datetime.date.today()
#> datetime.date(2019, 2, 15)

返回结果为 datetime.date 对象而不是 datetime.datetime,这是为什么呢?因为 today() 是datetime.date 类中的方法,它不包含时间信息。

很好。

但以上的表示方法都不易读。现在我们来用更漂亮的形式将其输出:


print(datetime.date.today())
#> 2019-02-15

接下来会介绍如何将日期和时间转换为更多格式。

如何创建 datetime 对象

上面介绍了如何创建当前时间的对象,但如何创建一个任意日期和时间的对象呢?比方说这个时间:2001-01-31::10:51:00

你可以按照相同顺序将其传入 datetime.datetime():

(之后我会介绍更简单的方法)


datetime.datetime(2001, 1, 31, 10, 51, 0)
#> datetime.datetime(2001, 1, 31, 10, 51)

你也可以用 unixtimestamp 创建一个 datetime,unixtimestamp 只是以 1970年1月1日为起点记录的秒数,例如:


mydatetime = datetime.datetime.fromtimestamp(528756281)
mydatetime
#> datetime.datetime(1986, 10, 4, 2, 14, 41)

你还可以将 datetime 转换回 unixtimestamp,如下:


mydatetime.timestamp()
#> 528756281.0

如何在 python 中将字符串解析为 datetime?

上述方法要求我们手动输入年月信息来创建 datetime 对象。然而,在处理含有字符串日期的数据集或表格时,就不太方便了。

我们需要一种自动解析字符串形式的日期数据的方法,无论它是什么格式的,都可以将其转化为 datetime 对象。

为什么这是必需的?

因为日期信息常常作为字符串被导入数据集中。另外,日期可能是任何格式的字符串,如:‘2010 Jan 31’ 或 ‘January 31, 2010′ ,甚至 ’31-01-2010’。

那么,如何将字符串日期转换为 datetime 呢?

dateutil 中的 parser 模块可以帮我们将几乎任何形式的字符串日期数据解析为datetime 对象:


from dateutil.parser import parse
parse('January 31, 2010')
#> datetime.datetime(2010, 1, 31, 0, 0)

示例1 - 将字符串日期解析为 datetime

将以下字符串日期解析为 datetime 对象:’31, March 31, 2010, 10:51pm’

参考答案:


from dateutil.parser import parse
parse('31, March 31, 2010, 10:51pm')

你也可以使用 strftime() 方法将 datetime 对象转换为几乎任何日期格式的表现形式。

如何将 datetime 对象转换为任何格式的日期?

你可以用 strftime() 方法将 datetime 对象转换为几乎任何日期格式的表现形式。你需要传入正确日期格式的表示符号作为参数:


dt = datetime.datetime(2001, 1, 31, 10, 51, 0)
print(dt.strftime('%Y-%m-%d::%H-%M'))
#> 2001-01-31::10-51

示例2-格式化 datetime 对象

将以下 datetime 对象转换为该表示方法:’31 January, 2001, Wednesday’


# Input
dt = datetime.datetime(2001, 1, 31)

参考答案:


dt.strftime('%d %B, %Y, %A')

datetime 实用功能

datetime 对象包含很多与日期时间相关的实用功能。


# create a datatime obj
dt = datetime.datetime(2019, 2, 15)
# 1. Get the current day of the month
dt.day #> 31
# 2. Get the current day of the week
dt.isoweekday() #> 5 --> Friday
# 3. Get the current month of the year 
dt.month #> 2 --> February
# 4. Get the Year
dt.year #> 2019

何时以及如何使用 datetime.time() 类?

datetime.time() 可以用来只表示时间部分,而不含日期。默认的输出形式为:时、分、秒、微秒。


# hours, minutues, seconds, microseconds
tm = datetime.time(10,40,10,102301)
tm
#> datetime.time(10, 40, 10, 102301)

何时以及如何使用 datetime.timedelta() 类?

'TimeDeltas' 表示具体时间实例中的一段时间。你可以把它们简单想象成两个日期或时间之间的间隔。

它常常被用来从 datetime 对象中添加或移除一段特定的时间。

要想创建一个 datetime.timedelta 类,你需要将指定的时间段传递给类的构造函数。可选参数包含:weeks,days (默认), hours, minutes, seconds, microseconds


td = datetime.timedelta(days=30)
td

现在我有一个表示30天间隔的 'timedelta' 对象。我们来计算从现在开始,再过30天的日期:


print(datetime.date.today() + td)
#> 2019-03-17

同样,你也可以减掉 timedeltas。

timedeltas 提供的另一个便利是,你可以创建以天、星期、小时表示的任意的时间组合。它可以将组合简化:


td = datetime.timedelta(weeks=1, days=30, hours=2, minutes=40)
td 
#> datetime.timedelta(days=37, seconds=9600)

如果将两个 datetime 对象相减,就会得到表示该时间间隔的 timedelta 对象:


dt1 = datetime.datetime(2002, 1, 31, 10, 10, 0)
dt2 = datetime.datetime(2001, 1, 31, 10, 10, 0)
dt1 - dt2
#> datetime.timedelta(days=365)

同样地,将两个时间间隔相减,可以得到另一个 timedelta 对象:


td1 = datetime.timedelta(days=30) # 30 days
td2 = datetime.timedelta(weeks=1) # 1 week
td1 - td2
#> datetime.timedelta(days=23)

如何操作时区信息?

对于时区,python 推荐的 pytz 模块并不是内置的标准库。你需要单独安装它。(在终端或命令框中输入 'pip install pytz' 即可)

那么如何将时区设置为特定的 datetime 呢?

只需在创建 datetime 时,将 pytz 对应的 timezone 对象传递给 tzinfo 参数。接下来,datetime 就会按所设置的时区进行显示。下面我们创建一个 UTC 时区的 datetime 对象:


import pytz
datetime.datetime(2001, 1, 31, 10, 10, 0, tzinfo=pytz.UTC)

UTC 是 pytz 模块的内置属性。那么,如何设置不同的时区呢?

你可以在 pytz.all_timezones 中查找你所需的时区。然后使用 pytz.timezone() 来创建相应的时区对象,它会被传递给 tzinfo 参数。


# See available time zones
pytz.all_timezones[:5]
#> ['Africa/Abidjan',
#> 'Africa/Accra',
#> 'Africa/Addis_Ababa',
#> 'Africa/Algiers',
#> 'Africa/Asmara']
# Set to particular timezone
dt_in = datetime.datetime(2001, 1, 31, 3, 30, 0, 0, tzinfo=pytz.timezone('Asia/Tokyo'))
dt_in
#> datetime.datetime(2001, 1, 31, 3, 30, tzinfo=<DstTzInfo 'Asia/Tokyo' LMT+9:19:00 STD>)

你可以尝试将时区转换为特定的目标时区:


tgt_timezone = pytz.timezone('Africa/Addis_Ababa')
dt_in.astimezone(tgt_timezone)

实例练习

题目挑战规则:

  1. 不许看日历
  2. 即使可以通过脑算回答的问题,也要用 python 解决

练习 1:如何将字符串日期解析为 datetime 格式?

【容易】将以下字符串日期解析为日期格式:


# Input
s1 = "2010 Jan 1"
s2 = '31-1-2000'
s3 = 'October10, 1996, 10:40pm'
# Deisred Output
#> 2010-01-01 00:00:00
#> 2000-01-31 00:00:00
#> 2019-10-10 22:40:00

参考答案:


# Input
s1 = "2010 Jan 1"
s2 = '31-1-2000' 
s3 = 'October10,1996, 10:40pm'
# Solution
from dateutil.parser import parse
print(parse(s1))
print(parse(s2))
print(parse(s3))

2010-01-01 00:00:00
2000-01-31 00:00:00
2019-10-10 22:40:00

练习2:距离你出生那天过去多少天了?

【容易】距离你出生那天过去多少天了?


# Input
bday = 'Oct 2, 1869' # use bday

参考答案:


# Input
bday = 'Oct 2, 1869'
import datetime
from dateutil.parser import parse
# Solution
td = datetime.datetime.now() - parse(bday)
td.days

54558

练习3:如何统计两个日期之间有多少个星期六?

【中等】统计两个日期之间的星期六个数:


# Input
import datetime
d1 = datetime.date(1869, 1, 2)
d2 = datetime.date(1869, 10, 2)
# Desired Output
#> 40

参考答案:


# Input
import datetime
d1 = datetime.date(1869, 1, 2)
d2 = datetime.date(1869, 10, 2)
# Solution
delta = d2 - d1 # timedelta
# Get all dates 
dates_btw_d1d2 = [(d1 + datetime.timedelta(i)) for i in range(delta.days + 1)]
n_saturdays = 0
for d in dates_btw_d1d2:
 n_saturdays += int(d.isoweekday() == 6)
print(n_saturdays)

40

练习4:距离你今年的下一个生日还有多少天?

【容易】距离你今年的下一个生日还有多少天?


# Input
bday = 'Oct 2, 1869' # use b'day

参考答案:


# Input
bday = 'Oct 2, 1869' # Enter birthday here
import datetime
from dateutil.parser import parse
# Solution
bdate = parse(bday)
current_bdate = datetime.date(year=datetime.date.today().year, month=bdate.month, day=bdate.day) 
td = current_bdate - datetime.date.today()
td.days

228

练习5:如何计算不规则日期序列中的连续时间间隔?

【容易】计算以下列表中连续的天数:


# Input
['Oct, 2, 1869', 'Oct, 10, 1869', 'Oct, 15, 1869', 'Oct, 20, 1869','Oct, 23, 1869']
# Desired Output
#> [8, 5, 5, 3]

参考答案:


# Input
datestrings = ['Oct, 2, 1869', 'Oct, 10, 1869', 'Oct, 15, 1869', 'Oct, 20, 1869', 'Oct, 23, 1869']
# Solution
import datetime
from dateutil.parser import parse
import numpy as np
dates = [parse(d) for d in datestrings]
print([d.days for d in np.diff(dates)])

[8, 5, 5, 3]

练习6:如何将天数转换为秒数?

【容易】将距离你下一个生日的天数转换为秒数。


# Input
import datetime
bdate = datetime.date(1869, 10, 2)
td = datetime.date.today() - bdate

参考答案:


# Input
import datetime
bdate = datetime.date(1869, 10, 2)
td = datetime.date.today() - bdate
# Solution
td.total_seconds()

4713811200.0

练习7:如何将给定日期转换为当天开始的时间?

【容易】将给定日期转换为当天开始的时间:


# Input
import datetime
date = datetime.date(1869, 10, 2)
# Desired Output
#> 1869-10-02 00:00:00

参考答案:


from datetime import date, datetime
d = date(1869, 10, 2)
print(datetime.combine(d, datetime.min.time()))
#> 1869-10-02 00:00:00

1869-10-02 00:00:00

练习8:如何在 python 中获取任意给定日期所在月份的最后一天?

【容易】使用 python 获取以下给定日期所在月份的最后一天:


# Input
import datetime
dt = datetime.date(1952, 2, 12)
# Desired Output
#> 29

参考答案:


# Input
import datetime
dt = datetime.date(1952, 2, 12)
# Solution
import calendar
calendar.monthrange(dt.year,dt.month)[1]

29

练习9:1948年的二月份有多少个星期日?

【中等】统计1948年二月有几个星期日

参考答案:


import datetime
from calendar import monthrange
d1 = datetime.date(1948, 2, 1)
n_days = monthrange(1948, 2)
# Get all dates 
dates_btw_d1d2 = [(d1 + datetime.timedelta(i)) for i in range(n_days[1])]
n_sundays = 0
for d in dates_btw_d1d2:
 n_sundays += int(d.isoweekday() == 6)
print(n_sundays) #> 4

4

练习10:如何将给定日期转换为 "mmm-dd, YYYY" 的格式?

【容易】将给定日期转换为 “mmm-dd, YYYY” 的格式:


# input
import datetime
d1 = datetime.date('2010-09-28')
# Desired output
#> 'Sep-28, 2010'

参考答案:


# Input
import datetime
d1 = datetime.date(2010, 9, 28)
# Solution
d1.strftime('%b-%d, %Y')

'Sep-28, 2010'

练习11:如何将日期时间转换为 Year-Qtr 的格式?

【容易】将以下日期时间转换为 Year-Qtr 的格式:


# input
import datetime
d1 = datetime.datetime(2010, 9, 28, 10, 40, 59)
# Desired output
#> '2010-Q3'

参考答案:


# input
import datetime
d1 = datetime.datetime(2010, 9, 28, 10, 40, 59)
# Solution
f'{d1.year}-Q{d1.month//4 + 1}'

'2010-Q3'

练习12:如何将 unix 时间戳转换为易读的日期形式?

【中等】将以下 unix 时间戳转换为易读的日期形式:


# Input
unixtimestamp = 528756281
# Desired Output
#> 04-October-1986

参考答案:


# Input
unixtimestamp = 528756281
# Solution
import datetime
dt = datetime.datetime.fromtimestamp(528756281)
dt.strftime('%d-%B-%Y')

'04-October-1986'

练习13:如何在不同的时区获取时间?

【中等】如果 "亚洲/东京" 当前时间为 ‘2001-01-31::3:30:0’,那么 "亚洲/加尔各答" 是什么时间?


import datetime
dt_in = datetime.datetime(2001, 1, 31, 3, 30, 0, 0, tzinfo=pytz.timezone('Asia/Tokyo'))
# Desired Solution
#> datetime.datetime(2001, 1, 30, 23, 41, tzinfo=<DstTzInfo 'Asia/Kolkata' IST+5:30:00 STD>)

参考答案:


import datetime
dt_in = datetime.datetime(2001, 1, 31, 3, 30, 0, 0, tzinfo=pytz.timezone('Asia/Tokyo'))
# Solution
india_tz = pytz.timezone('Asia/Kolkata')
dt_in.astimezone(india_tz)

datetime.datetime(2001, 1, 30, 23, 41, tzinfo=<DstTzInfo 'Asia/Kolkata' IST+5:30:00 STD>)

练习14:如何填写给定的不规则日期序列中的缺失日期?

【困难】填写以下不规则日期序列中的缺失日期:


# Input
['Oct 2, 1869', 'Oct 5, 1869', 'Oct 7, 1869', 'Oct 9, 1869']
# Desired Output
#> ['Oct 02, 1869', 'Oct 03, 1869', 'Oct 04, 1869', 'Oct 05, 1869', 
#> 'Oct 06, 1869', 'Oct 07, 1869', 'Oct 08, 1869', 'Oct 09, 1869']

参考答案:


# Input
datestrings = ['Oct 2, 1869', 'Oct 5, 1869', 'Oct 7, 1869', 'Oct 9, 1869']
# Solution
import datetime
from dateutil.parser import parse
import numpy as np
dates = [parse(d) for d in datestrings]
d1 = np.min(dates)
d2 = np.max(dates)
delta = d2 - d1 # timedelta
# Get all dates 
dates_btw_d1d2 = [(d1 + datetime.timedelta(i)).strftime('%b %d, %Y') for i in range(delta.days + 1)]
print(dates_btw_d1d2)

['Oct 02, 1869', 'Oct 03, 1869', 'Oct 04, 1869', 'Oct 05, 1869', 'Oct 06, 1869', 'Oct 07, 1869', 'Oct 08, 1869', 'Oct 09, 1869']

原文地址:

https://www.machinelearningplus.com/python/datetime-python-examples/

(*本文由AI科技大本营编译,转载请联系微信1092722531)

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