Python中常用标准库（时间库、随机库、正则表达式）
一、标准库
1.什么是标准库：
标准库是python自带的库，无需下载，可以直接使用。
可以·通过以下代码（import）获取：
import sys
print(sys.exec_prefix) #获取python的安装路径
2.标准库的导入方式
#标准库的导入方式
使#用保留字 from 和 import 导入相应标准库
import time
from time import sleep #从time库中导入sleep（）函数
from time import * #全部导入
导入库时，python内部设置了3个优先搜索路径
例如 import water
1.在当前代码目录下搜索
2.搜素python安装路径下lib目录下是否有该库
3.在lib目录中的site-package目录中寻找
二、常用的标准库
1.时间库
a.获取时间戳：
时间戳：当前时间与1970年1月1日0时0分0秒的时间差
代码：
import time #导入时间库
a = time.time() #time（）时间戳
print(a) 
time()不仅可以检测程序代码在何时被执行，还可以测量程序的运行速度
可以判断程序是否优良
判断程序优良一般从两个方面，通过方运行的稳定性和 速度
import time
strat = time.time() #开始时间
i = 1
while i<100000000: #该循环执行100000000i+=1print(i)
end = time.time() #结束时间
print("开始时间：",strat,"结束时间：",end,"用时: ",end-strat) #执行100000000次所需要的时间
b.获取时间：
- localtime()函数
功能:获取本地时间。
使用形式：localtime（second=None）
参数second：为None时表示获取当前时间
为时间戳值表示将时间戳seconds转换为本地当前时间
返回值：该函数返回值为struck_time数据对象。struct_time数据对象是python的内置函数，其形式类似于元组，具体可见代码输出结果。
示例代码：
#localtime()函数获取当前时间
import time
a=time.localtime()
print(list(a))
print(a) #struct_time
- gmtime()函数
gmtime()函数用于获取UTC（世界协调时，又称世界标准时间，与中国时间相差8个小时）时间 。
使用形式
def gmtime(seconds=None)
参数seconds :值可以为None或时间戳值。如果为None表示获取当前UTC时区的时间，如果为时间戳表示将时间戳转换为UTC时区（0时区）的时间。
返回值：struct_time数据对象
示例代码：（与上面的区别就是时区不一样）
import time
a = time.gmtime() #
print(a)
- ctime()函数
ctime()函数用于获取字符串形式的时间。
#ctime()
import time
a = time.ctime() #字符串形式的时间值
print(a)
此表达式为外国人常常使用，顺序依次为：星期、月份、日期、小时（后加冒号）、分钟（后加冒号）、秒、年份
b.时间格式转换
- mktime（）函数
mktime()函数用于将struct_time对象变量转化为时间戳。
使用形式如下:
mktime(p_tuple)
参数p_tuple:为struct_time对象，参数必须给出，否则会抛出错误。
示例代码：
import timeprint(time.localtime()) #获取时间戳print(time.mktime(time.localtime()))
- strftime（）函数
strftime（）函数用于将struct_time对象变量转换为格式化的字符串（与字符串的format（）方法类似）。
其使用形式如下：
strftime（format，p_tuple=None）
参数format：根据format格式定义输出时间。
| 格式符 | 含义描述 | 示例（以 2024-07-23 15:30:45 周二为例） |
|---|---|---|
| %Y | 4 位年份 | 2024 |
| %y | 2 位年份（00-99） | 24 |
| %m | 2 位月份（01-12） | 07 |
| %B | 完整的月份名称（本地化） | July（英文）、七月（中文） |
| %b | 缩写的月份名称（本地化） | Jul（英文）、七（中文） |
| %d | 2 位日期（01-31） | 23 |
| %A | 完整的星期名称（本地化） | Tuesday（英文）、星期二（中文） |
| %a | 缩写的星期名称（本地化） | Tue（英文）、周二（中文） |
| %H | 24 小时制的小时（00-23） | 15 |
| %I | 12 小时制的小时（01-12） | 03 |
| %M | 2 位分钟（00-59） | 30 |
| %S | 2 位秒数（00-59） | 45 |
| %p | 上下午标识（本地化，AM/PM 或上午 / 下午） | PM（英文）、下午（中文） |
| %w | 星期几（0-6，0 代表周日） | 2（周二） |
| %j | 年内的第几天（001-366） | 205 |
| %U | 年内的第几个星期（00-53，以周日为一周的第一天） | 29 |
| %W | 年内的第几个星期（00-53，以周一为一周的第一天） | 29 |
| %x | 本地化的日期表示 | 07/23/24（英文）、2024/7/23（中文） |
| %X | 本地化的时间表示 | 15:30:45（英文）、15:30:45（中文） |
| %c | 本地化的日期和时间表示 | Tue Jul 23 15:30:45 2024（英文）、2024 年 7 月 23 日 15:30:45（中文） |
| %% | 百分号本身 | % |
示例代码：
import time
a = time.localtime()
b = time.strftime('%Y-%m-%d-%H:%M:%S',a)
print(a,'\n',b)
- strptime()函数
strptime()函数用于把一个格式化时间字符串转化为struct_time数据对象（与strftime（）互为逆操作）
使用形式如下：
strptime（string，format）
参数string：为字符串，与strftime()函数输出的字符串相同，例如‘2021-09-30-12：36：19’
参数format：生成参数string时所需的格式，与strftime（）函数中的format参数相同
示例代码：
import time
a = time.strptime('2021-09-30','%Y-%m-%d')
print(a)
- time.sleep （参数）
时间休眠，让代码等待一段时间，参数为程序休眠的时长，值可以为小数或整数，单位为秒。
示例代码：
import time
print('开始')
time.sleep(10)
print('此消息10秒后输出')2.随即库
a.随机生产数字
unifor（）方法：
uniform(参数1，参数2)方法用于生成参数1和参数2之间的随机小数，其中参数的类型都为数值类型。
示例代码：
import random
a = random.uniform(1,5)
print(a)
random()方法
random()方法用于生成0-1（不包含1）的随机小数，无需填入参数
示例代码：
import random
a = random.random()
print(a)
randint(参数1，参数2)方法
用于生成参数1到参数2之间的整数
示例代码：
import random
a = random.randint(3,8)
print(a)
randrange(参数1，参数2，参数3)方法
randrange（）方法用于生成在参数1和参数2之间步长为参数3的随机整数
示例代码：
import random
a = random.randrange(0,20,5)
print(a)会在（0、5、10、15）中随机选取一个数值，执行代码后的输出结果为15
b.随机选择
choice()函数：
choice(参数)从参数中随机选择一个元素，参数通常是序列类型（可以通过索引方式获取元素）数据，例如列表、字符串。
示例代码：
import random
ls = ['一等奖','二等奖','三等奖','谢谢惠顾']
a = random.sample(ls,2) #随机选择两个元素
print(a)
拓展：随机种子 seed(种子)
示例代码：
# 随机种子
# seed(种子)
import random
ls = ['一等奖','二等奖','三等奖','谢谢惠顾']
random.seed(100) #种下种子后种下说明发什么芽
print((random.choice(ls))) #随机从ls中选择一个数据
random.seed(88) #一旦有了结果这个芽不会变
print(random.choice(ls))
shuffle()函数
shuffle(参数)将参数中的元素打乱，参数是序列类型数据
示例代码:
import random
ls = ['一等奖','二等奖','三等奖','谢谢惠顾']
random.shuffle(ls)
print(ls)
sample()函数 ：
sample(参数1，参数2)从参数中随机选取2个元素，参数1为序列类型数据，参数2为整数
从参数1中选取参数2个元素。
示例代码：
import random
ls = ['一等奖','二等奖','三等奖','谢谢惠顾']
a = random.sample(ls,2)
print(a) 
三、正则表达式
1.匹配字符串
匹配字符串表示从字符串中筛选出满足条件的信息，这里的条件要使用一种特殊的表达式即正则表达式。
- match（）函数
match（参数1，参数2）
从参数2中找出满足参数1（正则表达式）的内容，如果参数2起始位置匹配不成功返回none；如果起始位置匹配成功，就返回匹配的内容。
示例代码：
# 正则表达式
# match(参数1,参数2) 功能：参数2 中查找满足参数1（正则表达式）的内容
import re
message = 'zs、l、w、z'
result = re.match('s',message) #起始位置找不到就找不到，开头就要匹配上
print(result) #span表明匹配的位置 起始位置匹配不成功：
匹配成功
import re
message = '张三、李四、王二、赵六'
result = re.match('张三',message) #起始位置找不到就找不到，开头就要匹配上
print(result) #span表明匹配的位置
- search()函数
search(参数1，参数2)
表示从参数2中查找满足参数1（正则表达式）的内容，如果匹配了多个参数1，则只返回第1个匹配成功的信息
示例代码：
import re
message = '张三，李四，王五，赵六，王五'
result = re.search('五',message)
print(result) 只返回第一个“五”
- findall（）函数
findall()函数的使用形式如下：
findall(参数1，参数2)
表示从参数2中查找满足参数1（正则表达式）的内容，如果匹配了多个参数1，则返回匹配成功的全部信息。
示例代码：
import re
message = '张三，李四，王五，赵六，王五'
result = re.findall('王五',message)
print(result)
2.正则表达式
- 表示字符范围
[xyz]:字符集合，匹配中括号包含的任意一个字符
[a-z]:字符范围 ，匹配指定范围内的任意字符。
示例代码：
import re
message = 'Python93,C87,Java63,C++88'
result_1 = re.search('[cn]',message)
result_2 = re.findall('[0-9]',message)
result_3 = re.findall('[a-z][0-9][0-9]',message)
print(result_1,result_2,result_3)
- 匹配字符出现的次数
| 元字符 | 含义描述 | 示例 | 匹配说明 |
|---|---|---|---|
* | 匹配前面的字符或子模式 0 次或多次（尽可能多匹配） | a* | 匹配 "","a","aa","aaa" 等 |
+ | 匹配前面的字符或子模式 1 次或多次（尽可能多匹配） | a+ | 匹配 "a", "aa", "aaa" 等（不匹配空） |
? | 匹配前面的字符或子模式 0 次或 1 次 | a? | 仅匹配 ""或"a" |
{n} | 精确匹配前面的字符或子模式 n 次（n 为非负整数） | a{3} | 仅匹配 "aaa" |
{n,} | 匹配前面的字符或子模式 至少 n 次 | a{2,} | 匹配 "aa", "aaa", "aaaa" 等 |
{n,m} | 匹配前面的字符或子模式 至少 n 次，最多 m 次（n≤m） | a{2,4} | 匹配 "aa", "aaa", "aaaa" |
^ | 匹配字符串的开始位置 | ^a | 匹配以 "a" 开头的字符串（如 "apple" 中的 "a"） |
$ | 匹配字符串的结束位置 | b$ | 匹配以 "b" 结尾的字符串（如 "bob" 中的最后一个 "b"） |
*：匹配前面的子表达式任意次
import re
message = 'da2a7ddre77yifed77t3fefd777b'
result = re.findall('[a-z]*[0-9][a-z]',message)
print(result)
+：匹配前面的子表达式一次或多次
import re
message = 'da2a7ddre77yifed77t3fefd777b'
result = re.findall('[a-z]+[0-9][a-z]',message) #+前面表达式要表达多次，数字前面必须带有字母
print(result)
？：匹配前面的子表达式零次或多次
import re
message = 'da2a7ddre77yifed77t3fefd777b'
result = re.findall('[a-z]?[0-9][a-z]',message) #+前面表达式要表达多次，数字前面必须带有字母
print(result) 
^:匹配输入行首
$:匹配输入行尾
示例代码（输入手机号）：
{}：代表匹配10次一个12位的手机号
^1:表示第一个数字只能为1
import re
phone_num = input("shoujihao:")
result = re.findall('^1[0-9]{10}$',phone_num)
print(result)
3.表示同一类字符
\d：匹配数字，等价于[0-9]。\D：匹配非数字，等价于[^0-9]。\w：匹配单词字符（字母、数字、下划线），等价于[a-zA-Z0-9_]。\W：匹配非单词字符，等价于[^a-zA-Z0-9_]。\s：匹配空白字符（空格、制表符、换行等）。\S：匹配非空白字符- \B：匹配非单词边界。例如：“er\B”能匹配“verb”中的“er”，但不能匹配“never”中的“er”，因为“er”是“never”的单词边界
- .:匹配除"\n"和"\r"之外的任何单个字符（.）
示例代码：
^[A-Za-z_]：输入用户名：开头是字母
\w{7,}：后续字符可以是任意单词字符（字母、数字、下划线），且至少要有 7 个字符（加上第一个字符，总长度至少为 8）。
import re
use_name = input("输入用户名：")
result = re.findall('^[A-Za-z_]\w{7,}$',use_name)
print(result)匹配非单词边界：
import re
message = "verb very never every"
result = re.findall(r'\w+er\B',message)
print(result)
.:匹配除了“\n”和“\r”之外的任何单个字符：
import re
message = "verb very never every"
result = re.findall('.e',message)
print(result)4.贪婪模式和非贪婪模式
贪婪模式：贪婪模式是正则表达式的默认匹配行为，它会尽可能多地匹配字符。
非贪婪模式：非贪婪模式（也称为懒惰模式）会尽可能少地匹配字符，在量词后加上?即可启用非贪婪模式。
贪婪模式：
ccc:匹配前三个c
/d:匹配一个数字字符
+：匹配一次或多次
import re
message= 'ccc74679955436hd'
result = re.findall('ccc\d+',message)
print(result)
非贪婪模式：加上：？
一旦满足不在匹配
import re
message= 'ccc74679955436hd'
result = re.findall('ccc\d+?',message)
print(result)
5.或和组
- 或操作
正则表达式中的|符号表示"或"逻辑，用于匹配多个模式中的任意一个。
示例代码：
import retext = "我喜欢苹果和香蕉"
pattern = r"苹果|香蕉"
result = re.findall(pattern, text)
print(result) # 输出: ['苹果', '香蕉']注：
|的优先级很低，通常需要使用分组来限定范围- 会按照从左到右的顺序尝试匹配
- 分组
分组是正则表达式中非常重要的功能，使用圆括号()实现。
示例代码：
import re
pattern = r"(ab)+"
text = "ababab"
result = re.fullmatch(pattern, text)
print(result.group()) # 输出: ababab