Day19 of learning python--常用模块

1.知识回顾

()：分组，是对多个字符组整体量词约束的时候用的。分组是有优先的（search，findall，split）

|：从左到右匹配，只要匹配上就不用继续匹配了，所以应该把长的放在前面

[^]：除了字符组内的其他都匹配

在字符组里面，都是字符（特殊字符不在表达原来的意思，除非加了转义字符'\'）

惰性匹配：量词后面加问号

匹配标签：

ret = search('\d(\w)+','awir149343jsdc')
ret = search('\d(?P<name>\w)+','awir149343jsdc')
#search找整个字符串，遇到匹配上的就返回，遇不到就None
#如果有返回值，ret.group()就可以取到值
#取分组里面的内容：ret.group(1) / ret.group('name')

2.常用模块

collections模块   python中的扩展数据类型
时间模块   时间的显示
random模块   随机数模块
os模块    和操作系统打交道的模块
sys模块    和Python解释器打交道的模块
序列化模块   python中的数据类型和str转换的模块

 collections模块

在内置数据类型（dict，List，set，tuple）的基础上，collections模块还额外提供了几个数据类型：Counter、deque、defaultdict、namedtuple和OrderedDict

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

（1）namedtuple

#namedtuple('名称', [属性list])

from collections import namedtuple
point = namedtuple('Point',['x','y'])
p = point(1,2)
print(p)      #Point(x=1, y=2)
print(p.x)       #1
print(p.y)       #2
print(type(p))    # <class '__main__.Point'>

（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'])   #需要先定义一个双端队列，后面才能进行操作
q.append('x')     # 在后面添加一个元素
q.appendleft('y')   # 在前面添加一个元素
print(q)   #deque(['y', 'a', 'b', 'c', 'x'])
q.pop()    # 在后面删除一个元素
q.popleft()  # 在前面删除一个元素
print(q)    #deque(['a', 'b', 'c'])
q.insert(2,'d')   # 在index=2之前插入一个元素
print(q)    #    deque(['a', 'b', 'd', 'c'])

#队列：先进先出  FIFO
import queue
q = queue.Queue()
q.put(10)    # 不能存放多个参数
q.put(5)
q.put(6)
print(q)
print(q.get())   #取值
# print(q.get())
# print(q.get())
# print(q.get())   #阻塞
print(q.qsize())  #如果没有值可取的时候，程序一直在等待，那么会造成阻塞

（3）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)])    # 很少用的定义字典的方法，可以理解为强制转换列表
print(d)    # 此时打印的key是无序

od = OrderedDict([('a',1),('b',2),('c',3)])
print(od)     # key是有序的OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])

#注意，OrderedDict的key会按照插入的顺序排列，不是key本身的排列
od = OrderedDict()
od['z'] = 1
od['y'] = 2
od['x'] = 3
print(od.keys())    #odict_keys(['z', 'y', 'x'])

（4）defaultdict

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：

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}

values = [11, 22, 33,44,55,66,77,88,99,90]
my_dic = {}
print(my_dic)

for value in values:
    if value > 66:
        if 'key' in my_dic.keys():    # 如果不进行判断，那么如果使用append()的时候，就会报错
            my_dic['key'].append(value)
        else:
            my_dic['key'] = [value]     # 此处一定要是列表，否则就是一个int数据，后面就不能append了
    else:
        if 'key1' in my_dic.keys():
            my_dic['key1'].append(value)
        else:
            my_dic['key1'] = [value]

print(my_dic)

from collections import defaultdict
values = [11, 22, 33,44,55,66,77,88,99,90]
my_dic = defaultdict(list)  # 定义一个value为list的字典
print(my_dic['key'])    # 结果是：[]，如果key不存在时，返回一个默认值，就可以直接append了
print(my_dic['key1'])
for value in values:
    if value > 66:
        my_dic['key'].append(value)
    else:
        my_dic['key1'].append(value)
print(my_dic)

如果需要返回一个特定的数据，则需要用到lambda函数

dd = defaultdict(lambda:'N/A')
dd['key'] = 'abc'
print(dd['key'])    # key存在
print(dd['key1'])     # key1不存在，返回默认值  'N/A'，如果此处是5,则返回5

（5）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。

c = Counter('abcdeabcdabcaba')
print c
输出：Counter({'a': 5, 'b': 4, 'c': 3, 'd': 2, 'e': 1})

时间模块

#常用的方法
1.time.sleep(secs)
(线程)推延指定的时间运行，以sec为单位
2.time.time()
获取当前的时间戳

表示时间的三种方式：时间戳，结构化时间（struct_time）,格式化的时间字符串

　　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。

　　格式化的时间字符串(Format String)： ‘1990-2-06’

%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

python中时间日期格式化符号：

　　结构化时间(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

 

字符串 -- 格式化时间：给人看的
时间戳时间 -- float时间：计算机看的
结构化时间 -- 元祖：计算用的

这个几种时间的表示：

import time
#时间戳
print(time.time())   #从1970年算起，以秒为单位

#时间格式化
print(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'))     #2018-10-18 20:41:13，如果没有其他参数时，默认时计算机本机时间

# 时间元祖：locatime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=10, tm_mday=18, tm_hour=20, tm_min=43, tm_sec=17, tm_wday=3, tm_yday=291, tm_isdst=0)

三种时间格式的转换

#时间戳-->结构化时间
#time.gmtime(时间戳）  UTC时间，与英国伦敦当地时间一致
#time.localtime(时间戳） 当地时间，与UTC时间相差8小时，UTC时间+8小时 = 北京时间
print(time.gmtime(150000000))
#time.struct_time(tm_year=1974, tm_mon=10, tm_mday=3, tm_hour=2, tm_min=40, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=276, tm_isdst=0)
print(time.localtime(150000000))
#time.struct_time(tm_year=1974, tm_mon=10, tm_mday=3, tm_hour=10, tm_min=40, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=276, tm_isdst=0)
#不写时间戳时，默认时本机计算机时间戳

#结构化时间 --> 时间戳
#time.mktime(结构化时间)
time_tuple = time.localtime(150000000)
print(time.mktime(time_tuple))  #150000000.0

# 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，则显示当前时间
print(time.strftime('%Y/%m/%d,%H:%M:%S'))  #2018/1018,20:56:47
print(time.strftime('%Y/%m/%d,%H:%M:%S',time.localtime(150000000)))   #1974/10/03,10:40:00

#字符串时间 --> 结构化时间
#time.strptime(时间字符串,字符串对应格式)
print(time.strptime('2009/12/21','%Y/%m/%d'))
#time.struct_time(tm_year=2009, tm_mon=12, tm_mday=21, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=0, tm_yday=355, tm_isdst=-1)

#结构化时间 --> %a %b %d %H:%M:%S %Y串
print(time.asctime(time.localtime(1600000000)))  #Sun Sep 13 20:26:40 2020
print(time.asctime())   #Thu Oct 18 21:08:26 2018

#时间戳 -->  %a %b %d %H:%M:%S %Y串
print(time.ctime())  #Thu Oct 18 21:09:22 2018
print(time.ctime(1700000000)) #Wed Nov 15 06:13:20 2023

 练习：

#计算时间差
import time
time_pass = time.mktime(time.strptime('2017-10-4 19:24:40','%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
time_now = time.time()   # 当前时间
time1 = time_now - time_pass
struct_time = time.localtime(time1)
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))
# 由于计算的时间戳是由1970年1月1号开始计算的，所以要减去。且%不能少，否则会报错

 random模块

import random

#随机小数
print(random.random())   # 随机在0和1之间选择小数
print(random.uniform(10,15))  # 在两个参数之间选择一个小数

#随机整数
# print(random.randint(1,6))   # 大于等于1且小于等于5之间的整数
ret = random.randint(1,6)
print(ret)
print(random.randrange(1,10,2))  # 大于等于1且小于10之间的奇数

#随机选择一个返回
print(random.choice([1,'23',[4,5]]))  #在最外围的列表中，随机选择一个
#随机选择多个放回，返回的个数为函数的第二个参数
print(random.sample([1,'23',[4,5,6]],2))  #结果：['23', [4, 5, 6]]

#打乱列表顺序
item = [1,3,5,7,9]
random.shuffle(item)
print(item)

 练习：

lis = []
for i in range(4):
    num = str(random.randint(0, 9))
    alf = chr(random.randint(65, 90))
    lis.append(num)
    lis.append(alf)
print(lis)
# lis = random.shuffle(lis)
# print(lis)
code = random.sample(lis,4)
print(code)
numbers = list(input('请输入验证码：').upper())
print(numbers)
if numbers == code:
    print('输入正确')
else:
    print('输入有误')

import random

def v_code():

    code = ''
    for i in range(5):

        num=random.randint(0,9)
        alf=chr(random.randint(65,90))
        add=random.choice([num,alf])
        code="".join([code,str(add)])

    return code

print(v_code())

 OS模块

os模块是与操作系统交互的一个接口

os.makedirs('dirname1/dirname2')    可生成多层递归目录
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
os.mkdir('dirname')    生成单级目录；相当于shell中mkdir dirname
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
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
os.remove()  删除一个文件
os.rename("oldname","newname")  重命名文件/目录
os.stat('path/filename')  获取文件/目录信息

os.system("bash command")  运行shell命令，直接显示
os.popen("bash command).read()  运行shell命令，获取执行结果
os.getcwd() 获取当前工作目录，即当前python脚本工作的目录路径
os.chdir("dirname")  改变当前脚本工作目录；相当于shell下cd


os.path
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
os.path.exists(path)  如果path存在，返回True；如果path不存在，返回False
os.path.isabs(path)  如果path是绝对路径，返回True
os.path.isfile(path)  如果path是一个存在的文件，返回True。否则返回False
os.path.isdir(path)  如果path是一个存在的目录，则返回True。否则返回False
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
os.path.getatime(path)  返回path所指向的文件或者目录的最后访问时间
os.path.getmtime(path)  返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间
os.path.getsize(path) 返回path的大小

stat 结构:

st_mode: inode 保护模式
st_ino: inode 节点号。
st_dev: inode 驻留的设备。
st_nlink: inode 的链接数。
st_uid: 所有者的用户ID。
st_gid: 所有者的组ID。
st_size: 普通文件以字节为单位的大小；包含等待某些特殊文件的数据。
st_atime: 上次访问的时间。
st_mtime: 最后一次修改的时间。
st_ctime: 由操作系统报告的"ctime"。在某些系统上（如Unix）是最新的元数据更改的时间，在其它系统上（如Windows）是创建时间（详细信息参见平台的文档）。

stat 结构

os.sep    输出操作系统特定的路径分隔符，win下为"\\",Linux下为"/"
os.linesep    输出当前平台使用的行终止符，win下为"\r\n",Linux下为"\n"
os.pathsep    输出用于分割文件路径的字符串 win下为;,Linux下为:
os.name    输出字符串指示当前使用平台。win->'nt'; Linux->'posix'

 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

import sys
try:
    sys.exit(1)
except SystemExit as e:
    print(e)