Python程序开发入门(第五章)字典(Dictionary)及日期和时间

第五章

Python字典(Dictionary)及日期和时间

5.1 Python字典(Dictionary)

Python字典是另一种可变容器模型，且可存储任意类型对象。字典的每个键值 key=>value 对用冒号:分割，每个键值对之间用逗号,分割，整个字典包括在花括号{}中 ,格式如下所示：

d = {key1 : value1, key2 : value2 }

键一般是唯一的，如果重复最后的一个键值对会替换前面的，值不需要唯一。

>>> dict = {'a': 1, 'b': 2, 'b': '3'}

>>> dict['b']

'3'

>>> dict

{'a': 1, 'b': '3'}

值可以取任何数据类型，但键必须是不可变的，如字符串，数字或元组。

一个简单的字典实例：

dict = {'Alice': '2341', 'Beth': '9102', 'Cecil': '3258'}

也可如此创建字典：

dict1 = { 'abc': 456 } dict2 = { 'abc': 123, 98.6: 37 }

5.1.1 访问字典里的值

把相应的键放入熟悉的方括弧，如下实例:

#!/usr/bin/python

dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'}

print （"dict['Name']: ", dict['Name']）

print （"dict['Age']: ", dict['Age']）

以上实例输出结果：

dict['Name']: Zara

dict['Age']: 7

如果用字典里没有的键访问数据，会输出错误如下：

#!/usr/bin/python

dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'}

print （"dict['Alice']: ", dict['Alice']）

以上实例输出结果：

dict['Alice']:

Traceback (most recent call last):

File "test.py", line 5, in <module>

print "dict['Alice']: ", dict['Alice']

KeyError: 'Alice'

5. 1.2 修改字典

向字典添加新内容的方法是增加新的键/值对，修改或删除已有键/值对如下实例:

#!/usr/bin/python

dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'}

dict['Age'] = 8 # 更新

dict['School'] = "RUNOOB" # 添加

print （"dict['Age']: ", dict['Age']）

print （"dict['School']: ", dict['School']）

以上实例输出结果：

dict['Age']: 8

dict['School']: RUNOOB

5. 1.3 删除字典元素

能删单一的元素也能清空字典，清空只需一项操作。显示删除一个字典用del命令，如下实例：

#!/usr/bin/python

# -*- coding: UTF-8 -*-

dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'}

del dict['Name'] # 删除键是'Name'的条目

dict.clear() # 清空字典所有条目

del dict # 删除字典

print （"dict['Age']: ", dict['Age']）

print （"dict['School']: ", dict['School']）

但这会引发一个异常，因为用del后字典不再存在：

dict['Age']:

Traceback (most recent call last):

File "test.py", line 8, in <module>

print "dict['Age']: ", dict['Age']

TypeError: 'type' object is unsubscriptable

（注：del()方法后面也会讨论。）

5. 1.4 字典键的特性

字典值可以没有限制地取任何python对象，既可以是标准的对象，也可以是用户定义的，但键不行。

两个重要的点需要记住：

（1）不允许同一个键出现两次。创建时如果同一个键被赋值两次，后一个值会被记住，如下实例：

#!/usr/bin/python

dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Name': 'Manni'}

print （"dict['Name']: ", dict['Name']）

以上实例输出结果：

dict['Name']: Manni

（2）键必须不可变，所以可以用数字，字符串或元组充当，所以用列表就不行，如下实例：

#!/usr/bin/python

dict = {['Name']: 'Zara', 'Age': 7}

print （"dict['Name']: ", dict['Name']）

以上实例输出结果：

Traceback (most recent call last):

File "test.py", line 3, in <module>

dict = {['Name']: 'Zara', 'Age': 7}

TypeError: list objects are unhashable

5. 1.5 字典内置函数&方法

Python字典包含了以下内置函数：

Python字典包含了以下内置方法：

5. 2 python日期和时间

Python 程序能用很多方式处理日期和时间，转换日期格式是一个常见的功能。Python 提供了一个 time 和 calendar 模块可以用于格式化日期和时间,时间间隔是以秒为单位的浮点小数,每个时间戳都以自从1970年1月1日午夜（历元）经过了多长时间来表示，但最长不能超过2038年。

5. 2.1 Time(时间) 模块

Time 模块包含了以下内置函数，既有时间处理的，也有转换时间格式的：

Time模块包含了以下2个非常重要的属性：

5. 2.1.1 altzone()函数

函数返回格林威治西部的夏令时地区的偏移秒数。如果该地区在格林威治东部会返回负值（如西欧，包括英国）。对夏令时启用地区才能使用。

altzone()方法语法：

time.altzone

以下实例展示了 altzone()函数的使用方法：

#!/usr/bin/python

# -*- coding: GBK -*-

import time

print ("time.altzone %d " % time.altzone)

以上实例输出结果为：

time.altzone -32400

5. 2.1.2 asctime ()(获取格式化的时间函数)

我们可以根据需求选取各种时间格式，但是最为简单获取可读的时间模式的函数是asctime():

实例

#!/usr/bin/python

# -*- coding: GBK -*-

import time

localtime = time.asctime( time.localtime(time.time()) )

print("本地时间为 :", localtime)

以上实例输出结果：

本地时间为 : Mon Nov 29 09:38:45 2021

5. 2.1.3 clock() 函数

Python 3.8 已移除 clock() 方法 可以使用 time.perf_counter() 或 time.process_time() 方法替代。

Python time.clock() 函数以浮点数计算的秒数返回当前的CPU时间。用来衡量不同程序的耗时，比time.time()更有用。

这个需要注意，在不同的系统上含义不同。在UNIX系统上，它返回的是"进程时间"，它是用秒表示的浮点数（时间戳）。而在WINDOWS中，第一次调用，返回的是进程运行的实际时间。而第二次之后的调用是自第一次调用以后到现在的运行时间。（实际上是以WIN32上QueryPerformanceCounter()为基础，它比毫秒表示更为精确）

clock()方法语法：

time.clock()

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；以第二次之后的调用，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。

以下实例展示了 clock()函数的使用方法：

实例

#!/usr/bin/python

import time

def procedure():

time.sleep(2.5)

# measure process time

t0 = time.clock()

procedure()

print (time.clock() - t0, "seconds process time")

# measure wall time

t0 = time.time()

procedure()

print (time.time() - t0, "seconds wall time")

以上实例输出结果为：

2.4992738537751906 seconds process time

2.500143051147461 seconds wall time

5. 2.1.4 ctime() 函数

Time.ctime() 函数把一个时间戳（按秒计算的浮点数）转化为time.asctime()的形式。如果参数未给或者为None的时候，将会默认time.time()为参数。它的作用相当于asctime(localtime(secs))。

ctime()方法语法：

time.ctime([ sec ])

参数sec -- 要转换为字符串时间的秒数。

以下实例展示了 ctime() 函数的使用方法：

#!/usr/bin/python

# -*- coding: GBK -*-

import time

print ("time.ctime() : %s" % time.ctime())

以上实例输出结果为：

time.ctime() : Mon Nov 29 14:00:24 2021

5. 2.1.5 gmtime()

Time.gmtime() 函数将一个时间戳转换为UTC时区（0时区）的struct_time，可选的参数sec表示从1970-1-1以来的秒数。其默认值为time.time()，函数返回time.struct_time类型的对象。（struct_time是在time模块中定义的表示时间的对象）。

gmtime()方法语法：

time.gmtime([ sec ])

参数sec -- 转换为time.struct_time类型的对象的秒数。

以下实例展示了 gmtime() 函数的使用方法：

#!/usr/bin/python

# -*- coding: GBK -*-

import time

print ("time.gmtime() : ",time.gmtime())

以上实例输出结果为：

time.gmtime(): time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=11, tm_mday=29, tm_hour=6,

tm_min=14, tm_sec=9, tm_wday=0, tm_yday=333, tm_isdst=0)

5. 2.1.6 localtime()(获取当前时间函数)

从返回浮点数的时间戳方式向时间元组转换，只要将浮点数传递给如localtime之类的函数。

实例

#!/usr/bin/python

# -*- coding: GBK -*-

import time

localtime = time.localtime(time.time())

print ("本地时间为 :", localtime)

以上实例输出结果：

本地时间为 : time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=11, tm_mday=29, tm_hour=9, tm

_min=33, tm_sec=26, tm_wday=0, tm_yday=333, tm_isdst=0)

5. 2.1.7 mktime()

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，返回用秒数来表示时间的浮点数。

如果输入的值不是一个合法的时间，将触发 OverflowError 或 ValueError。

mktime()方法语法：

time.mktime(t)

参数t -- 结构化的时间或者完整的9位元组元素。

返回值:返回用秒数来表示时间的浮点数。

以下实例展示了 mktime() 函数的使用方法：

实例

#!/usr/bin/python

import time

t = (2009, 2, 17, 17, 3, 38, 1, 48, 0)

secs = time.mktime( t )

print ("time.mktime(t) : %f" % secs)

print ("asctime(localtime(secs)): %s" % time.asctime(time.localtime(secs)))

以上实例输出结果为：

time.mktime(t) : 1234861418.000000

asctime(localtime(secs)): Tue Feb 17 17:03:38 2009

5. 2.1.8 sleep()函数

Time.sleep() 函数推迟调用线程的运行，可通过参数secs指秒数，表示进程挂起的时间。

sleep()方法语法：

time.sleep(t)

参数t -- 推迟执行的秒数。

以下实例展示了 sleep() 函数的使用方法：

#!/usr/bin/python

import time

print ("Start : %s" % time.ctime())

time.sleep( 5 ) #上面执行完后，暂停5秒，再执行下面操作

print ("End : %s" % time.ctime())

以上实例输出结果为：

Start : %s Mon Nov 29 14:22:17 2021

End : %s Mon Nov 29 14:22:22 2021

5. 2.1.9 strftime()(格式化日期函数)

我们可以使用time.strftime(format[, t])方法来格式化日期：

实例

#!/usr/bin/python

# -*- coding: UTF-8 -*-

import time # 格式化成2021-11-29 09:46:45形式

print (time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime())) # 格式化成Mon Nov 29 09:46:45 2021形式

print (time.strftime("%a %b %d %H:%M:%S %Y", time.localtime())) # 将格式字符串转换为时间戳

a = "Mon Nov 29 09:46:45 2021"

print (time.mktime(time.strptime(a,"%a %b %d %H:%M:%S %Y")))

以上实例输出结果：

2021-11-29 09:46:45

Mon Nov 29 09:46:45 2021

1638149925.0

5. 2.1.10 strptime

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。

strptime()方法语法：

time.strptime(string[, format])

参数：

string -- 时间字符串。

format -- 格式化字符串。

返回值：

返回struct_time对象。

以下实例展示了 strptime() 函数的使用方法：

#!/usr/bin/python

# -*- coding: GBK -*-

import time

struct_time = time.strptime("30 Nov 00", "%d %b %y")

print ("返回的元组: " , struct_time)

以上实例输出结果为：

返回的元组: time.struct_time(tm_year=2000, tm_mon=11, tm_mday=30, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=335, tm_isdst=-1)

python中用于时间日期格式化符号：

5. 2.1.11 time()(获取当前时间戳函数)

Python 的 time 模块下有很多函数可以转换常见日期格式。如函数time.time()用于获取当前时间戳, 如下实例:

#!/usr/bin/python

# -*- coding: GBK -*-

import time # 引入time模块

ticks = time.time()

print ("当前时间戳为:", ticks)

上面实例输出结果：

当前时间戳为: 1638149010.1856701

时间戳单位最适于做日期运算。但是1970年之前的日期就无法以此表示了。超过2038年的日期也不行，因为目前UNIX和Windows只支持到2038年。

很多Python函数用一个元组装起来的9组数字处理时间:

上述也就是struct_time元组。这种结构具有如下属性：

5. 2.1.12 time.tzset()

Time.tzset() 根据环境变量TZ重新初始化时间相关设置。标准TZ环境变量格式：

std offset [dst [offset [,start[/time], end[/time]]]]

参数:

• std 和 dst:三个或者多个时间的缩写字母。传递给 time.tzname.
• offset: 距UTC的偏移，格式： [+|-]hh[:mm[:ss]] {h=0-23, m/s=0-59}。
• start[/time], end[/time]: DST 开始生效时的日期。格式为 m.w.d — 代表日期的月份、周数和日期。w=1 指月份中的第一周，而 w=5 指月份的最后一周。'start' 和 'end' 可以是以下格式之一：Jn: 儒略日 n (1 <= n <= 365)。闰年日（2月29）不计算在内。n: 儒略日 (0 <= n <= 365)。 闰年日（2月29）计算在内Mm.n.d: 日期的月份、周数和日期。w=1 指月份中的第一周，而 w=5 指月份的最后一周。time:（可选）DST 开始生效时的时间（24 小时制）。默认值为 02:00（指定时区的本地时间）。

语法: time.tzset()

以下实例展示了 tzset() 函数的使用方法：

#!/usr/bin/python

# -*- coding: UTF-8 -*-

import time

import os

os.environ['TZ'] = 'EST+05EDT,M4.1.0,M10.5.0'

time.tzset()

print time.strftime('%X %x %Z')

os.environ['TZ'] = 'AEST-10AEDT-11,M10.5.0,M3.5.0'

time.tzset()

print time.strftime('%X %x %Z')

以上实例输出结果为：

13:00:40 02/17/09 EST

05:00:40 02/18/09 AEDT

5. 2.2 Calendar 模块(获取某月日历函数)

此模块的函数都是与日历相关的，例如打印某月的字符月历。星期一是默认的每周第一天，星期天是默认的最后一天。更改设置需调用calendar.setfirstweekday()函数。模块包含了以下内置函数：

Calendar模块有很广泛的方法用来处理年历和月历，例如打印某月的月历：

#!/usr/bin/python

# -*- coding: GBK -*-

import calendar

cal = calendar.month(2021, 1)

print ("以下输出2021年1月份的日历:")

print (cal)

以上实例输出结果：

以下输出2021年1月份的日历:

January 2021

Mo Tu We Th Fr Sa Su

1 2 3

4 5 6 7 8 9 10

11 12 13 14 15 16 17

18 19 20 21 22 23 24

25 26 27 28 29 30 31