Python 日期的转换及计算的具体使用详解

2023-08-03 00:59:04 226

日期的转换及计算

对于日期，有时需执行不同时间单位的转换，或者接受字符串格式的日期，转换为datetime对象。有时需计算日期的范围，以及特定某个星期几的日期。这里更多用到的是Python提供的datetime模块。

datetime模块

日期与时间的简单转换

datetime模块中可以通过创建timedelta对象表示一个时间段。如下示例：

>>>fromdatetimeimporttimedelta
>>>a=timedelta(days=2,hours=6)
>>>b=timedelta(hours=4.5)
>>>c=a+b
>>>c
datetime.timedelta(2,37800)
>>>c.days
2
>>>c.seconds
37800
>>>c.seconds/3600
10.5
>>>c.total_seconds()/3600
58.5

如果想表示指定的日期和时间，需要先创建datetime对象然后使用标准数学运算执行操作。示例如下：

>>>fromdatetimeimportdatetime
>>>a=datetime(2020,1,15)
>>>print(a+timedelta(days=10))
2020-01-2500:00:00
>>>b=datetime(2020,2,3)
>>>d=b-a
>>>d
datetime.timedelta(19)
>>>d.days
19
>>>now=datetime.today()
>>>print(now)
2020-01-1510:59:10.230995
>>>print(now+timedelta(minutes=10))
2020-01-1511:09:10.230995

datetime对象能够自行处理闰年的问题，如下示例：

>>>a=datetime(2020,3,1)
>>>b=datetime(2020,2,28)
>>>a-b
datetime.timedelta(2)
>>>(a-b).days
2
>>>c=datetime(2019,3,1)
>>>d=datetime(2019,2,28)
>>>c-d
datetime.timedelta(1)
>>>(c-d).days
1

字符串与日期的转换

当编写的程序接受以字符串格式表达的日期输入时，需求为将此类字符串转换为datetime对象进行计算。

使用datetime对象中的strptime()方法实现，如下代码：

>>>fromdatetimeimportdatetime
>>>text='2020-01-15'
>>>y=datetime.strptime(text,'%Y-%m-%d')
>>>y
datetime.datetime(2020,1,15,0,0)
>>>z=datetime.now()
>>>z
datetime.datetime(2020,1,15,11,10,11,71792)
>>>diff=z-y
>>>diff
datetime.timedelta(0,40211,71792)

上述%Y的含义是以十进制表示的带世纪的年份，%m为以补零后的十进制表示的月份，%d为以补零后的十进制表示月份中的一天。

以下是几项格式代码。例如：

指令	含义
%a	当地工作日的缩写
%A	当地工作日的全名
%b	当地月份的缩写
%B	当地月份的全名
%H	补零后十进制表示的小时(24小时制)
%I	补零后十进制表示的小时(12小时制)
%M	补零后十进制表示的分钟
%S	补零后十进制表示的秒

将日期格式化为英文易读形式，如下：

>>>z
datetime.datetime(2020,1,15,11,10,11,71792)
>>>format_z=datetime.strftime(z,"%A%B%d,%Y")
>>>format_z
'WednesdayJanuary15,2020'

datetime.strftime()函数返回一个由显示格式字符串所指定的代表日期的字符串。格式指令，如上述代码中的"%A%B%d,%Y"。其中该函数的第一个参数为datetime对象。

这里需要注意的地方是，strptime的性能比较差。若明确需求是解析大量并且已经知道格式的日期字符串，可以考虑自己实现一套解析方案。假设格式如YYYY-MM-DD，可用如下代码实现解析函数：

fromdatetimeimportdatetime
defparse_ymd(s):
year_s,mon_s,day_s=s.split('-')
returndatetime(int(year_s),int(mon_s),int(day_s))

两者实现的效果：

In[1]:fromdatetimeimportdatetime
...:defparse_ymd(s):
...:year_s,mon_s,day_s=s.split('-')
...:returndatetime(int(year_s),int(mon_s),int(day_s))

In[2]:text="2020-01-15"

In[3]:%timeitdatetime.strptime(text,'%Y-%m-%d')
7.75µs±31nsperloop(mean±std.dev.of7runs,100000loopseach)

In[4]:%timeitparse_ymd(text)
1.05µs±3.07nsperloop(mean±std.dev.of7runs,1000000loopseach)

可以看出，parse_ymd()函数比datetime.strptime()快7倍多。若是进行大量处理的设计日期，且格式固定的情况下，可以考虑这个方案。

计算某个月份的日期范围

Python提供的calendar模块提供了与日历相关的函数。可以考虑配合datetime模块实现需求：

#!/usr/bin/envpython
#-*-coding:utf-8-*-
'''
@File:datetime_calendar.py
@Time:2020/01/1512:46:58
@Author:大梦三千秋
@Contact:yiluolion@126.com
'''

#puttheimportlibhere
fromdatetimeimportdate,timedelta
importcalendar

defget_month_range(start_date=None):
'''获取月份的范围

Args:
start_date:开始的日期，默认为None

Returns:
返回包含月份开始日期和结束日期的元组
'''
ifstart_dateisNone:#若start_date为空，赋值为当月的第一天
start_date=date.today().replace(day=1)
#获取月份的天数
_,days_in_month=calendar.monthrange(start_date.year,start_date.month)
#计算结束日期
end_date=start_date+timedelta(days=days_in_month)
#返回开始日期和结束日期的元组
return(start_date,end_date)

在交互式解释器中使用如下：

In[1]:fromdatetimeimporttimedelta

In[2]:fromdatetime_calendarimportget_month_range

In[3]:a_day=timedelta(days=1)

In[4]:first_day,last_day=get_month_range()

In[5]:whilefirst_day
注意：若在交互解释器下无法导入自己写的模块中的方法，尝试直接在文件所在的路径下打开交互解释器。

上面的代码中，首先将start_date对应月份的第一天的日期计算出来。这里使用了date对象的replace()方法将day属性设置为1，即表示第一天。
calendar.monthrange()函数返回指定年份指定月份第一天是星期几，以及这个月的天数。
获得月份天数后，加上开始日期可得结束日期。这里需要注意的是，结束日期并不包含在这个日期范围。在遍历的时候，判断条件为first_day
参考资料


来源

DavidM.Beazley;BrianK.Jones.PythonCookbook,3rdEdtioni.O'ReillyMedia.2013.
"8.1.datetime—Basicdateandtimetypes".docs.python.org.Retrieved11January2020
"8.2.calendar—Generalcalendar-relatedfunctions".docs.python.org.Retrieved13January2020



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