常用模块Part(1)

collections模块

time模块

random模块

os模块

sys模块

collections模块

---

这个模块实现了一些很好的数据结构,它们能帮助你解决各种实际问题

在这里主要介绍几种数据结构，帮助我们多了解不同数据类型。

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

from collections import namedtuple
Point = namedtuple('point',['x','y','z'])  #用可命名的元组，更直观表示空间一个点
p1 = Point(1,2,3)     #Point类似一个类，此处实例化了一个名为p1的对象
p2 = Point(3,2,1)
print(p1.x)
print(p1.y)
print(p1,p2)
>>>>
1
2
point(x=1, y=2, z=3) point(x=3, y=2, z=1)

#类似的，如果要用坐标和半径表示一个圆，也可以用namedtuple定义：
#namedtuple('名称', [属性list]):
Circle = namedtuple('Circle', ['x', 'y', 'r'])

namedtuple

#deque指的是双端队列
#所以我们先来学一下什么是队列
#队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时，称为空队列
#队列是先进先出，栈是先进后出

import queue
q = queue.Queue()
q.put([1,2,3])
q.put(5)
q.put(6)
print(q)
print(q.get())   #先得到[1,2,3]
print(q.get())   #再拿到5
print(q.get())   #最后拿到6
#此时已经取尽队列的值了，再用get方法，取不到值，队列会一直等在这里，就称为队列的阻塞，需要再给值才能继续运行
print(q.get())   # 阻塞
print(q.qsize()) #size为3

#deque 双端队列
#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
dq = deque([1,2])
dq.append('a')   # 从后面放数据  [1,2,'a']
dq.appendleft('b') # 从前面放数据 ['b',1,2,'a']
dq.insert(2,3)    #['b',1,3,2,'a']
print(dq.pop())      # 从后面取数据
print(dq.pop())      # 从后面取数据
print(dq.popleft())  # 从前面取数据
print(dq)

deque

#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：
#有序字典
from collections import  OrderedDict
od = OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])
print(od) # OrderedDict的Key是有序的
print(od['a'])
for k in od:
    print(k)

#注意，OrderedDict的Key会按照插入的顺序排列，不是Key本身排序：
>>> od = OrderedDict()
>>> od['z'] = 1
>>> od['y'] = 2
>>> od['x'] = 3
>>> od.keys() # 按照插入的Key的顺序返回
['z', 'y', 'x']

OrderedDict

#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}

from collections import defaultdict
values = [11, 22, 33,44,55,66,77,88,99,90]
my_dict = defaultdict(list) #设置了一个默认字典，字典默认valu是一个列表
for value in  values:
    if value>66:
        my_dict['k1'].append(value)
    else:
        my_dict['k2'].append(value)

#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：
>>> from collections import defaultdict
>>> dd = defaultdict(lambda: 'N/A')
>>> dd['key1'] = 'abc'
>>> dd['key1'] # key1存在
'abc'
>>> dd['key2'] # key2不存在，返回默认值
'N/A'

defaultdict

#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})

counter

time模块

---

和时间有关系的我们就要用到时间模块。在使用模块之前，应该首先导入这个模块。

表示时间的三种方式：

在Python中，通常有这三种方式来表示时间：时间戳、元组(struct_time)、格式化的时间字符串：
(1)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。
(2)格式化的时间字符串(Format String)： ‘1999-12-06’

#python中时间日期格式化符号：
%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：

(3)元组(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

 时间模块的常用方法，及时间各个表示方式之间的转换：

import time

#时间的三种表示方式：

# 1.格式化时间 —— 字符串：直观显示时间
print(time.strftime("%Y-%m-%d %a %X") )  #%X 也可以替换为 %H:%M:%S  HOUR MINUTES SECOND
#print(time.strftime("%Y/%m/%d %X") )  #%X 也可以替换为 %H:%M:%S  HOUR MINUTES SECOND
也可以设置一个格式 time_format = "%Y-%m-%d %a %X"  然后 time.strftime(time_format)

#2.时间戳时间 ——  float时间，给计算机看的，是从 1970年1月1日00点00分开始计算的时间偏移量
t2 = time.localtime()
print(time.mktime(t2)) #将结构化时间转为时间戳，必须要有一个参数

#3.结构化时间 —— structtime，元组（九个变量），用来计算的
struct_time = time.localtime()  #localtime 将时间戳返回一个结构化时间，默认为当前时间
print(struct_time)
print(struct_time.tm_year) #有点像 collections模块的 nametuple方法
#print(time.gmtime()) #格林威治时间，比我们晚八个小时，将时间戳返回为一个结构化时间
#print(time.strptime('2010-08-03 20:36:20 Mon','%Y-%m-%d %X %a')) #格式化时间转换为结构化时间

       #时间戳转结构化时间
t = time.time() #获取当前时间的时间戳
print(time.localtime())
print(time.gmtime(t)) #格林威治时间，比我们晚八个小时,不用参数t也可以

       # 结构化时间转为时间戳
t2 = time.localtime()
print(time.mktime(t2))

      # 格式化时间转化为结构化时间
print(time.strptime('2010-08-03 20:36:20 Mon','%Y-%m-%d %X %a'))

       # 结构化时间转为格式化时间
print(time.strftime('%Y-%m-%d %X %a',time.localtime(1500000000)))

#sleep
time.sleep(5) #先在这暂停5秒再往下运行

 小结：时间戳是计算机能够识别的时间；时间字符串是人能够看懂的时间；元组则是用来操作时间的

#asctime 和 ctime

#asctime 和 ctime
#时间戳和结构化时间转换为固定格式的时间
print(time.asctime())
print(time.asctime(time.localtime(1500000000)))
>>>输出结果，下同
Sat Sep 8 10:09:09 2018
Fri Jul 14 10:40:00 2017

print(time.ctime())
print(time.ctime(1500000000))

#time模块作业，计算时间差
import time
true_time=time.mktime(time.strptime('2017-09-11 08:30:00','%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
time_now=time.mktime(time.strptime('2017-09-12 11:00:00','%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
dif_time=time_now-true_time
struct_time=time.gmtime(dif_time)
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))

练习-计算时间差

random模块

---

随机模块：可以获取随机数值，及进行乱序排列等

>>> import random
#随机小数
>>> random.random()      # 大于0且小于1之间的小数
0.7664338663654585
>>> random.uniform(1,3) #大于1小于3的小数
1.6270147180533838
#恒富：发红包

#随机整数
>>> random.randint(1,5)  # 大于等于1且小于等于5之间的整数
>>> 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
>>> random.choice([1,'',[4,5]])  # #1或者23或者[4,5]
#随机选择多个返回，返回的个数为函数的第二个参数
>>> random.sample([1,'',[4,5]],2) # #列表元素任意2个组合
[[4, 5], '']

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

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())

练习-生成验证码

os模块

---

os模块是与操作系统交互的一个接口

import os
print(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(r'C:\Users\15302\PycharmProjects\GKXXX\day14')

                #跟文件夹有关系的
os.makedirs('dirname1/dirname2') #创建多层递归目录
os.removedirs('dirname1/dirname2')  #递归删除目录，如果2删除后，1里是空的，那么1也会被删除
os.mkdir('dirname')  #只能创建单级目录
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
print(os.listdir(r'C:\Users\15302\PycharmProjects\GKXXX'))  #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('filename')#删除一个文件os.renames('old','new') #修改文件名字
print(os.stat('时间模块.py'))  #获取文件/目录信息  stat打印出来的信息结构，最下方有说明
print(os.sep)  #显示该操作系统路径的连接方式，用于python代码跨平台
print(os.linesep) #输出当前平台使用的行终止符
print(os.pathsep) #输入当前平台路径分割符  win是;  linux是:
print(os.name)    #输入当前平台操作系统是什么  nt 为 windows     posix为Linux
os.system('dir')  #参数是当前系统可以使用的命令，即可以在cmd里执行的，没有返回值
print(os.popen('dir').read()) #有返回值，类似 os.system
print(os.environ)   #获取系统环境变量
print(os.listdir(os.getcwd())) #打印path下的目录，只打印一级别，目录下的子目录不会被打印

#path
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，返回文件夹大小会不准，但是返回文件会准

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'

os模块的属性

#导入OS包
import os
#os.getcwd()查看当前目录
print('\n当前目录位置：')
print(os.getcwd())
#os.chdir修改目录
os.chdir("E:\python_py\python1_learn")
print('\n修改后目录位置：')

更换工作路径

import os
import os.path
from collections import Counter
#windows ,给出一个路径，递归遍历所有文件；所有重名的文件，只保留一份，其余都删除。保留的文件目录未做限定
rootdir = r"F:\CloudMusic\Duomi"
dict1={} #存放遍历到所有文件的：全路径、文件名称
list1=[] #存放所有获取的文件名称，含重复文件名称
for parent, dirnames, filenames in os.walk(rootdir):
    for filename in filenames:
        dict1[os.path.join(parent, filename)]=filename #key:全路径,value:文件名称
        list1.append(filename)
list2=[str(k) for k,v in dict(Counter(list1)).items() if v>1] #查询统计大于1的名称，存储
todeleteno=0 #统计删除总数
for l in list2: #遍历重名名称列表
    n = 0 #计数，同一个名称内一次计数，计数为0不删除，自增后不为0则删除
    for k,v in dict1.items(): #遍历 全路径、文件名称 字典
        if l==v: #当字典value（文件名称）等于重名列表中字符
            if n==0: #计数为0不删除
                print('不删:{v}-----{k}'.format(v=v, k=k))
            else: #自增后不为0则删除
                todeleteno+=1
                print('删除{n}:{v}-----{k}'.format(n=str(todeleteno).zfill(5),v=v, k=k))
                #慎用删除，没事就注释掉
                # os.remove(k)
            n+=1
print("删除总数:"+str(todeleteno))

删除路径下所有同名文件

sys模块

---

sys模块是与python解释器交互的一个接口

#python解释器交互的模块
import sys
#print(sys.exit()) #退出当前程序，正常退出时exit(0),错误退出sys.exit(1)
#如果我这里退出了，下面都不会执行了
# print(sys.platform) #返回操作平台，但是只能区分大平台，32位还是64位区分不出来。。。
# print(sys.version)  #获取pyhon解释程序的版本信息
# print(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.path.append(path) #当想导入自定义模块的时候，可以把自定义模块的路径加到 sys.path
# print(sys.modules.keys())
#当你要导入某个模块的时候，可以在这里找，是否已经导入过该模块

ret = sys.argv #有时候脚本没在pycharm运行，比如要放到服务器上运行，此时用cmd执行的时候，可以在脚本后面带上参数，比如用户名和密码
                #通过argv就可以获取命令行参数，从而达到验证登陆信息，或者做其他事情
                #比如以下代码在terminal运行：
                # (venv) C:\Users\15302\PycharmProjects\GKXXX\day13>python sys模块.py gkx gkx123
                # 登陆成功
                # 你可以使用计算器了
name = ret[1]   #其中argv返回的列表中 argv[0]是其文件名本身，注意在命令行空格才表示新元素，用逗号命令行会认为是同一个元素
pwd = ret[2]
if name=='gkx' and pwd == 'gkx123':
    print('登陆成功')
else:
    print('登陆失败，退出程序')
    sys.exit()
print('你可以使用计算器了')
#注意以上程序在pycharm里面运行是报错的，只有在终端运行才可以