Python自學(xué)課程講義-Python常用標(biāo)準(zhǔn)庫解析(上)

Python編程新思維及實戰(zhàn)

Python常用標(biāo)準(zhǔn)庫解析（上）

、

Python常用標(biāo)準(zhǔn)庫解析（上）

【單元開篇,

/Pythonk123

(1)time庫的使用

(3)re(正則表達式)庫的使用

(2)random庫的使用

Python常用標(biāo)準(zhǔn)庫解析(上)

Pythonk123■python

/-------------------------------------X

Python常用標(biāo)準(zhǔn)庫解析（上）

time庫的使用

\_________________/

/Pythonk123

time庫介紹

time庫是Python中處理時間的標(biāo)準(zhǔn)庫

?庫名：time,計算時間的表達

?提供獲取系統(tǒng)時間并格式化輸出的功能

?提供系統(tǒng)級精確計時功能，用于程序性能分析

https://docs.python.Org/3.7/library/time.html

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■time庫詳解

/\

time庫的一些基本定義和概念

?計時起點：1970年1月1日0時0分。秒，可以用time.gmtime(O)獲得

?UTC時間：CoordinatedUniversalTime,世界標(biāo)準(zhǔn)時間，與GMT一致

?DSTB寸間：DaylightSavingTime,夏令時時間，源于系統(tǒng)底層C函數(shù)

?struct_time：Python中用于保存時間對象、帶有屬性標(biāo)簽的數(shù)據(jù)類型

\____________________________________________________________________________________________)

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■time庫詳解

/\

time庫的時間表示方法

?浮點數(shù)時間：一般從計時起點開始計算，如：1535068435.3211677

?strucjtime時間：便于程序員使用的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如：

time.struct_time(tm_year=2018,tm_mon=6,tm_mday=25,tm_hour=3,tm_min=39,tm_sec=53,

tm_wday=5,tm_yday=187,tm_isdst=0)

?字符串時間：便于用戶查看的時間，$□：'SatJun210:33:522018,

\)

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■time庫詳解

理解struct_time

序號屬性名取值范圍序號屬性名取值范圍

0tm_year四位整數(shù)，如20186tm_wday[0,6],星期一為0

1tm_mon[1,12]7tm_yday[1,366]

2tm_mday[1,31]8tmjsdst0:DST,1:非DST,-1:隨系統(tǒng)

3tm_hour[0,23]N/Atm_zone時區(qū)的縮寫表示

4tm_min[0,59]N/Atm_gmtoff與UTC時間相差的秒數(shù)

5tm_sec[0,61]60僅用于調(diào)時

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time庫詳解

理解struct_time

ttime,gmtime()

time.struct_time(L=2018,=8,=25,=1,=53,=43,

:5,-237,-0)

t.tm_zone

,UTC

t.tm_gmtoff

0

?>t[0]

2018

\__________________________________________________________________________________________________________7

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■time庫詳解

time庫函數(shù)的分類(14個)

?時間獲?。骸?、。、。、

timegmtime()xctime()xasctimelocaltimemktime()

?時間格式化：strftime()xstrptime()

?程序計時：。、。、

dockmonotonicperf_counter()xprocess_time()xsleep()

?輔助函數(shù)：get_clock_info()

.)

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time庫詳解之時間獲取

函數(shù)描述

返回一個從計時起點開始的表示時間的浮點數(shù)

time()?>time.time()

1535104208.2367377

返回一個struct_time表示的時間，如果提供s,把s變成struct_time時間

?>time.gmtime()

gmtime([s])

time.struct_time(tm_year=2018,tm_mon=6,tm_mday=25,tm_hour=2,

tm_min=46,tm_sec=42,tm_wday=5,tm_yday=187,tm_isdst=0)

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time庫詳解之時間獲取

函數(shù)描述

返回一個struct_time表示的本地時間，如果提供s,把s變成本地時間

?>time.localtime()

localtime([s])

time.struct_time(tm_year=2018,tm_mon=6,tm_mday=25,tm_hour=2,

tm_min=46,tm_sec=42,tm_wday=5,tm_yday=187,tm_isdst=0)

將一個struct_time的本地時間t轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€浮點數(shù)時間

mktime(t)?>time.mktime(time.gmtime())

1535139564.0

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time庫詳解之時間獲取

函數(shù)描述

返回一個字符串表示的時間，如果提供參數(shù)3貝II把t變成字符串時間

asctime([t])?>time.asctime()

,SatJun210:33:5220181

返回一個字符串表示的時間，如果提供參數(shù)S,則把s變成字符串時間

ctime([s])?>time.ctime()

'SatJun210:33:522018,

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time庫詳解之時間獲取

time庫的時間獲取

?產(chǎn)生浮點數(shù)時間：time。、mktime()

?產(chǎn)生時間：

struct_timegmtime()xlocaltime()

?產(chǎn)生字符串時間：ctime()xasctime()

.)

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time庫詳解之時間格式化

time庫的時間格式化

strftime()

」

time.struct_time(tm_year=2018Jtmnon=l.

tm_mday=26jtm_hour=4Jtm_sec=16j'2018-01-2612:55:20'

tm_wday=4,tm_yday=26jtm_isdst=0)

strptime()

格式化：類似字符串格式化，通過模板定制輸出效果或指定輸入模式

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time庫詳解之時間格式化

函數(shù)描述

tpl是格式化模板字符串，定義輸出效果，t是strucjtime變量

?>t=time.gmtime()

strftime(tpl,t)

>?time.strftime("%Y-%m-%d%H:%M:%S">t)

'2018-01-2612:55:20'

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time庫詳解之時間格式化

理解時間的格式化控制符

格式化說明范圍和實例格式化說明范圍和實例

%Y年份0000~9999,例：2018%H小時24h制00-23

%m月份01-12,例：10%l小時12h制01-12

%B月份名全稱January-December%p上/下午AM,PM

%b月份名縮寫Jan-Dec,例：Apr%M分鐘00-59

%d日期01-31,例：25%S秒00-59

%A星期Monday-Sunday%Z時區(qū)字符串，如:'中國標(biāo)準(zhǔn)時間'

%a星期縮寫Mon-Sun%%%字符%

g刎

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■time庫詳解之時間格式化

函數(shù)描述

str是字符串形式時間，tpl是格式化模板字符串

?>tS='2018-01-2612:55:20'

strptime(str,tpl)?>time.strptime(ts,"%Y-%m-%d%H：%M：%S")

time.struct_time(tm_year=2018jtm_mon=l,tm_mday=26,tm_hour=4j

tm_min=ll,tm_sec=16,tm_wday=4jtm_yday=26,tm_isdst=0)

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■time庫詳解之時間格式化

stime.strftime("%Y-%m-%b-%d-%a-%H-%p-%M-%S",time.Ioca11ime0)

?>s

,2018-08-Aug-25-Sat-12-PM-21-22,

?>time.strptime(s,"%Y-%m-%b-%d-%a-%H-%p-%M-%S")

time.struct_time(t=2018,=8,day=25,-12,=21,

tm_sec=22,tm_wday=5,tm_yday=237,tm_isdst=-1)

.___________________________________________________________________________7

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■time庫詳解之程序計時

time庫的五個計時時鐘

時鐘名稱對應(yīng)函數(shù)說明

'clock,time.clock()計時時鐘

'monotonic,time.monotonic()單調(diào)計時時鐘，不可更改，時間差有意義

'perf_counter,time.perf_counter()精確計時時鐘，含起始和終止的所有時間

,process.tinne'cess_time()進程計時時鐘，不含進程sleep()B寸間

'time'time.time()系統(tǒng)計時時鐘，精度不高，用于time。函數(shù)

\_____________________________________________________________________________________________________________7

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time庫詳解之程序計時

函數(shù)描述

返回一個計時時間，調(diào)用之差是間隔時間，不同平臺精度不同

clock()?>time.clock()

6099.184732391898

返回一個計時時間，兩次調(diào)用之差是間隔時間，單位為秒

monotonic()?>time.monotonic()

233020.406

\___________________________________________________________________________________________________________________7

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time庫詳解之程序計時

函數(shù)描述

返回一個精確計時時間，包含全部時間，單位為秒

perf_counter()?>time.perf_counter()

6336.718092311298

返回一個進程計時時間，不包含sleep。時間，單位為秒

process_time()?>time.monotonic()

0.3125

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■time庫詳解之程序計時

函數(shù)描述

將線程掛起s秒，s可以是浮點數(shù)

sleep(s)

?>time.sleep(5.5)

\______________________________________________________________________________________________________________________7

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time庫詳解之輔助函數(shù)

函數(shù)描述

返回以下五種計時時鐘的屬性值：

'clock'、'monotonies'perf_counter\*process_tinie\'time?

get_clock_info(name)

?>time.get_clock_infor(perCcounter1)

namespace(adjustable=False,implementation：'QueryPerformanceCounterO',

monotonic=True,resolution=2.844443635358255e-07)

\______________________________________________________________________________________________________________________7

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■time庫小結(jié)

time庫函數(shù)的分類(14個)

?時間獲取：。、。、。、

timegmtime()xctime()xasctimelocaltimemktime()

?時間格式化：strftime()xstrptime()

?程序計時：。、。、

dockmonotonicperf_counter()xprocess_time()xsleep()

?輔助函數(shù)：get_clock_info()

.)

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/-------------------------\

Python常用標(biāo)準(zhǔn)庫解析（上）

random庫的使用

\/

/Pythonk123

■random庫介紹

random庫是Python中生成隨機數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)庫

?庫名：random,生成隨機數(shù)

?提供產(chǎn)生單個或系列隨機數(shù)的功能

?提供隨機組合等相關(guān)操作的功能

https://docs.python.Org/3.7/library/random.html

\____________________________________________________________________________________________)

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■random庫介紹

/\

random庫函數(shù)的分類(21個)

?基本隨機函數(shù)：seed()^random。、getstate()xsetstate()

?擴展隨機函數(shù)：randint。、getrandbits()xrandrangeQ%choice。、shuffle。、sample()

?分布隨機函數(shù)：。、

uniform()>triangularbetavariate()xexpovariate()xgammavariate()x

gauss()xlognormvariate()xnormalvariate()svonmisesvariate()x

paretovariate()、weibullvariate()

\)

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random庫詳解之基本隨機函數(shù)

庫隨機數(shù)產(chǎn)生原理

random0.5714025946899135

0.4288890546751146

隨機數(shù)

0.5780913011344704

seed()梅森旋轉(zhuǎn)算法random()0.20609823213950174

0.81332125135732

隨

隨機數(shù)種子一內(nèi)部狀態(tài)機0.8235888725334455

機

\___________________70.6534725339011758

序

100.16022955651881965

setstate()[]getstate()列

0.5206693596399246

隨機數(shù)產(chǎn)生器狀態(tài)0.32777281162209315

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random庫詳解之基本隨機函數(shù)

函數(shù)描述

初始化給定的隨機數(shù)種子，默認(rèn)為當(dāng)前系統(tǒng)時間

seed(a二None)?>random.seed(10)

生成一個［0?0,1.0)之間的隨機小數(shù)

random()?>random.random()

0.500492727732152

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|random庫詳解之基本隨機函數(shù)

函數(shù)描述

返回隨機數(shù)生成器內(nèi)部狀態(tài)，元組類型

?>t=random.getstate()

getstate()

?>type(t)

<class'tuple'〉

設(shè)置隨機數(shù)生成器內(nèi)部狀態(tài)，該狀態(tài)從getstate()函數(shù)獲得

setstate(state)?>random.setstate(t)

\__________________________________________________________________________________________________________7

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random庫詳解之?dāng)U展隨機函數(shù)

randint()uniform()

triangularO

randrange()

betavariateO

---------------getrandbits()expovariateO

random()

choice()gammavariateO

、gauss()

shuffle()

lognormvariateO

sampleQnormalvariate()

____________________________________________)

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random庫詳解之?dāng)U展隨機函數(shù)

函數(shù)描述

生成一個[a,b]之間的整數(shù)

randint(a,b)?>random.randint(10,100)

64

生成一個［m,n)之間以k為步長的隨機整數(shù)

randrange(m,n[,k])?>random.randrange(10,100,10)

80

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random庫詳解之?dāng)U展隨機函數(shù)

函數(shù)描述

生成一個k比特長的隨機整數(shù)

getrandbits(k)?>random.getrandbits(16)

37885

從序列seq中隨機選擇一個元素

choice(seq)

?>random.choice([l,2,3)4,5,6,7,8,9])

8

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|random庫詳解之?dāng)U展隨機函數(shù)

函數(shù)描述

將序列seq中元素隨機排列，原序列被修改

?>ls=[1,2,3>4,5,6,7,8,9]

shuffle(seq)

?>random.shuffle(ls)#ls被修改

[3,5,8,9,6,1,2,7,4]

從序列或集合pop中隨機選擇k個元素，原序列或集合不變

?>ls=[1,2,3,4,5,6,7,8,9]

sample(pop,k)

?>random.sample(ls,5)#sample不變

[5,1,2,7,3]

____________________________________________________________________________7

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random庫詳解之分布隨機函數(shù)

函數(shù)描述

生成一個［a,b］之間的隨機小數(shù)，采用等概率分布

uniform(a,b)?>random.randint(10,100)

64

生成一個［0,1］之間的隨機小數(shù)

betavariate(alpha,beta)

采用beta分布

生成一個［low,high］之間的隨機小數(shù)

triangular(low,high,mode)

采用三角分布(也叫辛普森分布)

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|random庫詳解之分布隨機函數(shù)

/\

函數(shù)描述

expovariate(lambda)生成一個(0,8)之間的隨機整數(shù)，采用指數(shù)分布

gammavariate(alpha,beta)生成一個隨機小數(shù)，采用gamma分布

gauss(mu,sigma)生成一個隨機小數(shù)，采用高斯分布(也叫正態(tài)分布)

lognormvariate(mu,sigma)生成一個隨機小數(shù)，采用對數(shù)正態(tài)分布

normalvariate(mu,sigma)生成一個隨機小數(shù)，采用正態(tài)分布

\______________________________________________________________________________________________________________________7

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random庫詳解之分布隨機函數(shù)

函數(shù)描述

vonmisesvariate(mu,kappa)生成一個隨機小數(shù)，采用馮米塞斯分布

paretovariate(alpha)生成一個隨機小數(shù)，采用帕累托分布

weibullvariate(alpha,beta)生成一個隨機小數(shù)，采用韋伯分布

\__________________________________________________________________________________________________________7

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random庫小結(jié)c

避嵬斷9蒯微信顫1圖翳6o

random庫函數(shù)的分類(21個)

?基本隨機函數(shù)：seed()xrandom。、getstate()xsetstate()

?擴展隨機函數(shù)：randint。、getrandbitsQ%randrangeQ%choice。、shuffle。、sample()

?分布隨機函數(shù)：。、

uniform()>triangularbetavariate()xexpovariate()xgammavariate()x

gauss()xlognormvariate()xnormalvariate()xvonmisesvariate()x

paretovariate()xweibullvariate()

.____________________________________________________________________________)

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------------------X

Python常用標(biāo)準(zhǔn)庫解析（上）

re庫的使用

________/

/Pythonk123

re庫介紹

re庫是Python中處理正則表達式的標(biāo)準(zhǔn)庫

?庫名：re

?正則表達式是用來簡潔表達一組字符串的表達式

PN'PYTHN,正則表達式：

'PYN'<=>

.PYTN'，PYTH0N，P(Y|YT|YTH|YTHO)?N

https://docs.python.Org/3.7/library/re.html

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■正則表達式語法

/\

正則表達式語法由字符和操作符構(gòu)成

P[丫小YT]YTH3丫TH。陽N

\______________________________________________________________________________________)

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■正則表達式語法

操作符說明實例

*表示任何單個字符

[]字符集，對單個字符給出取值范圍［abc］表示a、b、c,［a-z］表示a到z單個字符

[八]非字符集，對單個字符給出排除范圍「abc］表示非a或b或（:的單個字符

*

前一個字符。次或無限次擴展abc*表示ab、abc、abcc、abccc等

+前一個字符1次或無限次擴展abc+表示abc、abcc、abccc等

7?前一個字符。次或1次擴展abc?表示ab、abc

I左右表達式任意一個abc|def表示abc、def

\______________________________________________________________________________________________________________________7

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■正則表達式語法

操作符說明實例

{m}擴展前一個字符m次ab{2}c表示abbc

{m,n}擴展前一個字符m至n次（含n）ab{l,2}c表示abc、abbc

A匹配字符串開頭Sbc表示abc且在一個字符串的開頭

$匹配字符串結(jié)尾abc$表示abc且在一個字符串的結(jié)尾

0分組標(biāo)記，內(nèi)部只能使用|操作符(abc)表示abc,(abc|def)表示abc、def

\d數(shù)字，等價于［0-9］

\w單詞字符，等價于［A-Za-zO-9」

\___________________________________________________________________________________________________________________7

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正則表達式語法

經(jīng)典正則表達式實例

A[A-Za-z]+$由26個字母組成的字符串

A[A-Za-zO-9]+$由26個字母和數(shù)字組成的字符串

A-?\d+$整數(shù)形式的字符串

A[0-9]*[l-9][0-9]*$正整數(shù)形式的字符串

[l-9]\d{5}中國境內(nèi)郵政編碼，6位

[\u4e00-\u9fa5]匹配中文字符

\d{3}-\d{8}|\d{4}-\d{7}國內(nèi)電話號碼/p>

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Ire庫介紹

/

原生字符串類型：rawstring,不包含對轉(zhuǎn)義符解釋的字符串

?原生字符串：r'text'

*實例：r口-9]\d{5}。對比口?9]\\出5}，

r,\d{3}-\d{8}|\d{4}-\d{7}1'\\或3卜\\出8}卜\出4}玉d{7}，

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re庫介紹

re庫的主要函數(shù)(7個)

?基礎(chǔ)函數(shù)：compile()

?功能函數(shù):。、。、。、。、

searchmatchfindallsplitfinditer()xsub()

.____________________________________________________________________________)

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Ire庫詳解

re.search(pattern,string,lags=O)

在一個字符串中搜索匹配正則表達式的第一個位置，返回match對象

?pattern:正則表達式的字符串或原生字符串表示

?string:待匹配字符串

?flags:正則表達式使用時的控制標(biāo)記

.____________________________________________________________________________)

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Ire庫詳解

re.search(pattern,string,flags=O|

?flags:正則表達式使用時的控制標(biāo)記

常用標(biāo)記說明

redre.lGNORECASE忽略正則表達式的大小寫，［A-Z］能夠匹配小寫字符

re.Mre.MULTILINE正則表達式中的人操作符能夠?qū)⒔o定字符串的每行當(dāng)作匹配的開始

re.Sre.DOTALL正則表達式中的.操作符能夠匹配所有字符，默認(rèn)匹配除換行外的所有字符

\___________________________________________________________________________