铁乐学python27_模块学习2

大部份内容摘自博客http://www.cnblogs.com/Eva-J/

collections模块

在内置数据类型（dict、list、set、tuple）的基础上，
collections模块还提供了几个额外的数据类型：Counter、deque、defaultdict、namedtuple和OrderedDict等。

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。

namedtuple

我们知道tuple可以表示不变集合，例如，一个点的二维坐标就可以表示成：

>>> p = (1, 2)
但是，看到(1, 2)，很难看出这个tuple是用来表示一个坐标的。
这时，namedtuple就派上了用场：
from collections import namedtuple
Point = namedtuple('Point', ['x', 'y'])
p = Point(1, 2)
print(p.x) # 1
print(p.y) # 2
print(p) # Point(x=1, y=2)

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'])

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'])
>>> q.append('x')
>>> q.appendleft('y')
>>> q
deque(['y', 'a', 'b', 'c', 'x'])

deque除了实现list的append()和pop()外，还支持appendleft()和popleft()，这样就可以非常高效地往头部添加或删除元素。

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)])
>>> d # dict的Key是无序的
{'a': 1, 'c': 3, 'b': 2}
>>> od = OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])
>>> od # OrderedDict的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']

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}

使用defaultdict可以节省些代码：

from collections import defaultdict
values = [11, 22, 33, 44, 55, 66, 77, 88, 99］
my_dict = defaultdict(list)
for value in  values:
    if value>66:
        my_dict['k1'].append(value)
    else:
        my_dict['k2'].append(value)
print(my_dict)
#defaultdict(<class 'list'>, {'k2': [11, 22, 33, 44, 55, 66], 'k1': [77, 88, 99]})

使用dict时，如果引用的Key不存在，就会抛出KeyError。
默认字典最大的好处就是永远不会在你使用key获取值的时候报错；
默认字典是给字典中的value设置默认值。
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'
print(dd['key1']) # key1存在，返回'abc'
print(dd['key2']) # key2不存在，返回默认值'N/A'

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

Counter类常用操作

sum(c.values())  # 所有计数的总数
c.clear()  # 重置Counter对象，注意不是删除
list(c)  # 将c中的键转为列表
set(c)  # 将c中的键转为set
dict(c)  # 将c中的键值对转为字典
c.items()  # 转为(elem, cnt)格式的列表
Counter(dict(list_of_pairs))  # 从(elem, cnt)格式的列表转换为Counter类对象
c.most_common()[:-n:-1]  # 取出计数最少的n个元素
c += Counter()  # 移除0和负值

时间模块

常用方法
1.time.sleep(secs)
(线程)推迟指定的时间运行。单位为秒。
2.time.time()
获取当前时间戳
 
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。
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

(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

# 导入时间模块
import time

# 时间戳
print(time.time())
# 1524576003.2530968

#时间字符串
print(time.strftime("%Y-%m-%d %X"))
# 2018-04-24 21:20:03
print(time.strftime("%Y-%m-%d %H-%M-%S"))
# 2018-04-24 21-20-03

#时间元组:localtime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=4, tm_mday=24, tm_hour=21, tm_min=20, tm_sec=3, tm_wday=1, tm_yday=114, tm_isdst=0)

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。

几种格式之间的转换

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。
例如我们现在在北京执行这个方法：与UTC时间相差8小时，UTC时间+8小时 = 北京时间

结构化时间-->时间戳　
time.mktime(结构化时间)

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，则现实当前时间。

字符串时间-->结构化时间
time.strptime(时间字符串,字符串对应格式)

结构化时间 --> %a %b %d %H:%M:%S %Y串
time.asctime(结构化时间) 如果不传参数，直接返回当前时间的格式化串

时间戳 --> %a %d %d %H:%M:%S %Y串
time.ctime(时间戳) 如果不传参数，直接返回当前时间的格式化串

os模块

os模块是与操作系统交互的一个接口。

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.curdir  返回当前目录: ('.')
os.pardir  获取当前目录的父目录字符串名：('..')
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.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"\t\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.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.environ  获取系统环境变量
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。如果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

注意：os.stat('path/filename')  获取文件/目录信息 的结构说明
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）。

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

sys.argv巧用，用在真实生产环境，比如直接在linux的系统上运行，可以在运行py文件的同时加上参数运行。
类似redis加参数运行等。
 
注：下面两例都需要在linux命令行或windows的cmd窗口中模拟输入： python py文件 参数  运行才看得出效果。

例：
import sys
print(sys.argv)   # 列表 列表的第一项是当前文件所在的路径
if sys.argv[1] == 'alex' and sys.argv[2] == '3714':
    print('登陆成功')
else:
    sys.exit()
user = input('>>>')
pwd = input('>>>')
if user == 'alex' and pwd == '3714':
    print('登陆成功')
else:
    sys.exit()
print('我能完成的功能')

例2:debug 执行一个程序可直接执行不显示debug信息，也可后面跟参数DEBUG运行，会显示debug的信息。

import sys
import logging
inp = sys.argv[1] if len(sys.argv)>1 else 'WARNING'
logging.basicConfig(level=getattr(logging, inp))  # DEBUG
num = int(input('>>>'))
logging.debug(num)
a = num * 100
logging.debug(a)
b = a - 10
logging.debug(b)
c = b + 5
print(c) 

end
2018-4-24