Python 学习之路（四）

以下所用的是Python 3.6

一、时间模块(time 模块)

实例环境为Ubuntu 14.04 python 3.6 导入time模块。注：可以在命令行输入: help(time.方法名字)查看帮助文档，例：help(time.localtime)

1.1 概述

• 在Python中，通常有这几种方式表示时间：a.时间戳 b.格式化的时间字符串 c.元组（struct_time 共九种元素）。由于Python的time模块主要是调用C库实现的，所以在不同的平台可能会有所不同。
• UTC（世界协调时），亦即格林威治天文时间，也是世界标准时间。在中国为UTC+8。DST夏令时。
• 时间戳（timestamp）的方式：时间戳表示是从1970年1月1号 00:00:00开始到现在按秒计算的偏移量。查看一下type(time.time())的返回值类型，可以看出是float类型。返回时间戳的函数主要有time()、clock()等。
• 元组方式：struct_time元组共有9个元素，返回struct_time的函数主要有gmtime()，localtime()，strptime()。

1.2 time.time()方法

使用time模块需要先导入time模块

获取当前时间戳

1>>> import time
2>>> 
3>>> time.time()
41519398250.5167336

1.3 time.localtime([secs])方法

将一个时间戳转换为当前时区的struct_time， 如果secs参数未提供，则以当前时间为准（默认调用time.time()）

1>>> time.localtime()
2time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=2, tm_mday=23, tm_hour=23, tm_min=14, tm_sec=4, tm_wday=4, tm_yday=54, tm_isdst=0)

元组键值含义：

1tm_year ：年
2tm_mon ：月（1-12）
3tm_mday ：日（1-31）
4tm_hour ：时（0-23） tm_min ：分（0-59） tm_sec ：秒（0-59） tm_wday ：星期几（0-6,0表示周日） tm_yday ：一年中的第几天（1-366） tm_isdst ：是否是夏令时（默认为-1）

1.4 time.sleep(secs)方法

线程睡眠指定时间，单位为秒

>>> time.sleep(2) #睡眠2S

1.5 time.gmtime([secs])方法

将一个时间戳转换为UTC时区的struct_time，不加参数则传入当前时间

1>>> time.gmtime()
2time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=2, tm_mday=23, tm_hour=15, tm_min=12, tm_sec=13, tm_wday=4, tm_yday=54, tm_isdst=0)

1.6 time.asctime([secs])方法

把一个表示时间的元组或者struct_time表示为 'Sat Feb 24 18:05:31 2018' 这种形式。如果没有给参数，会将time.localtime()作为参数传入。

1>>> time.asctime()
2'Sat Feb 24 18:05:31 2018'

1.7 time.ctime([secs])

把一个时间戳（按秒计算的浮点数）转化为time.asctime()的形式。如果没有指定参数，将会默认使用time.time()作为参数。它的作用相当于time.asctime(time.localtime(secs))

1>>> time.ctime(1000)
2'Thu Jan  1 08:16:40 1970'

1.8 time.mktime(t)

time.mktime() 函数执行与gmtime(), localtime()相反的操作，它接收struct_time对象作为参数,返回用秒数表示时间的浮点数。必须传入参数。

1>>> time.mktime(time.localtime())
21519468401.0

1.9 time.strftime( format [, t] )

根据格式规范将时间元组转换为字符串。有关格式化代码，请参阅库参考手册。 当时间元组不存在，则使用localtime（）返回的当前时间。其中format：格式化字符串； t ：可选的参数是一个struct_time对象

1%Y 以世纪作为十进制数。
2%m 月作为十进制数[01,12]。
3%d 一个月中的一天作为十进制数[01,31]。
4%H 小时（24小时制）作为十进制数[00,23]。
5%M 分钟作为十进制数[00,59]。
6%S 秒作为十进制数[00,61]。
7%z 与UTC的时区偏移量。
8%a Locale的缩写星期几名称。
9%A 区域设置的完整星期几名称。
10%b 区域设置的缩写月份名称。
11%B Locale的全月名称。
12%c 区域设置的适当日期和时间表示。
13%I 小时（12小时制）作为十进制数[01,12]。
14%p Locale相当于AM或PM。
15
16>>> test_time = time.localtime() #获取当前时间
17>>> print(test_time)
18time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=2, tm_mday=24, tm_hour=18, tm_min=41, tm_sec=58, tm_wday=5, tm_yday=55, tm_isdst=0)
19>>> time.strftime("%Y年%m月%d %H:%M:%S",test_time) #格式化输出日期
20'2018年02月24 18:41:58'

1.10 time.strptime(string[,format])

将格式字符串转化成struct_time. 该函数是time.strftime()函数的逆操作。time strptime() 函数根据指定的格式把一个时间字符串解析为时间元组。函数返回的是struct_time对象。 其中string：字符串；format：格式化字符串

1>>> print(test_time)
22018-02-24 18:41:58
3>>> time.strptime(test_time,"%Y-%m-%d %H:%M:%S")
4time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=2, tm_mday=24, tm_hour=18, tm_min=41, tm_sec=58, tm_wday=5, tm_yday=55, tm_isdst=-1)

1.11 time.clock()

这个函数， 函数以浮点数计算的秒数返回当前的CPU时间。该函数有两个功能：

• 在第一次调用的时候，返回的是程序运行的实际时间；
• 第二次之后的调用，返回的是自第一次调用后,到这次调用的时间间隔在win32系统下，这个函数返回的是真实时间（wall time），而在Unix/Linux下返回的是CPU时间。

1.12 元组时间获取

通过元组的key获取

1>>> import time
2>>> x = time.localtime(100000)
3>>> print(x.tm_year)
41970

二、随机数random模块

实例环境为Ubuntu 14.04 python 3.6,导入random模块。 Python中的random模块用于生成随机数。

2.1 random.random()

random.random()用于生成一个0到1的随机符点数: 0 <= n < 1.0

1>>> random.random()
20.6782385026141206

2.2 random.uniform(a,b)

用于生成一个指定范围内的随机符点数，两个参数其中一个是上限，一个是下限。如果a > b，则生成的随机数n: a <= n <= b。如果 a <b， 则 b <= n <= a。

1>>> random.uniform(10,20)
211.956772292516312

2.3 random.randint(a, b)

返回一个随机整数N，a <= N <= b。 randrange(a, b+1)的别名。

1>>> random.randint(1,9)
28

2.4 random.randrange(start, stop[, step])

从range(start, stop, step)返回一个start到end范围内的随机整数,start，end，step都是整数，不包含end，可以指定step。

返回0~99的随机偶数

1>>> random.randrange(0,100,2)
240

2.5 random.choice(sequence)

从序列中获取一个随机元素，sequence为有序类型

1>>> random.choice(("book1","book2","book3"))
2'book3'

2.6 random.shuffle(x[, random])

原地搅乱序列x。可选参数random是一个具有0个参数的函数，返回一个[0.0, 1.0)之间的随机浮点数；默认情况下为函数random()。

1>>> list = ["Hello", "python", "world!"];
2>>> random.shuffle(list)
3>>> print ("随机排序后 : ", list)
4随机排序后 :  ['world!', 'python', 'Hello']

2.7 random.sample(sequence, k)

从指定序列中随机获取指定长度的片断。sample函数不会修改原有序列。sequence:序列，k：获取的元素个数

1>>> list = [x for x in range(1, 10)] #列表生成式
2>>> get_list = random.sample(list,5) #获取liest样本中的5个元素
3>>> print(list)
4[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
5>>> print(get_list)
6[5, 2, 6, 4, 1]

2.8随机分布函数

random.triangular(low, high, mode) 返回随机浮点数 N 使得 low <= N <= high. 返回遵循在low和hagh之间的特定 模式. 低和高边界默认为零和一。模式参数默认为边界之间的中点，给出对称分布。

random.betavariate(alpha, beta) Beta分布。参数条件 alpha > 0 and beta > 0. 返回值的范围为0到1。

random.expovariate(lambd) 指数分布。lambd为1.0除以所需平均值。它应该是非零的。（该参数将被称为“lambda”，但这是Python中的保留字。）如果lambd为正，返回值的范围为0到正无穷大，如果lambd为负，则从负无穷大到0。

random.gammavariate(alpha, beta) 伽玛分布。参数条件 alpha > 0 and beta > 0.

random.gauss(mu, sigma) 高斯分布。mu是平均值，sigma是标准偏差。这稍微快于下面定义的normalvariate()函数。

random.lognormvariate(mu, sigma) 对数正态分布。如果采用此分布的自然对数，您将得到平均值mu和标准偏差sigma的正态分布。mu可以具有任何值，并且sigma必须大于零。

random.normalvariate(mu, sigma) 正态分布。mu是平均值，sigma是标准偏差。

random.vonmisesvariate(mu, kappa) mu是平均角度，以弧度表示，介于0和2 * pi之间，kappa是浓度参数，必须大于或等于零。 如果kappa等于零，则该分布在0到2 * pi的范围内降低到均匀的随机角度。

random.paretovariate(alpha) 帕累托分布。alpha是形状参数。

random.weibullvariate(alpha, beta) Weibull分布。alpha是缩放参数，beta是形状参数。