python+pandas+时间、日期以及时间序列处理方法

先简单的了解下日期和时间数据类型及工具

python标准库包含于日期（date）和时间（time）数据的数据类型，datetime、time以及calendar模块会被经常用到。

datetime以毫秒形式存储日期和时间，datetime.timedelta表示两个datetime对象之间的时间差。

给datetime对象加上或减去一个或多个timedelta，会产生一个新的对象

from datetime import datetime
from datetime import timedelta
now = datetime.now()
now
datetime.datetime(2017, 6, 27, 15, 56, 56, 167000)
datetime参数：datetime(year, month, day[, hour[, minute[, second[, microsecond[,tzinfo]]]]])
delta = now - datetime(2017,6,27,10,10,10,10)
delta
datetime.timedelta(0, 20806, 166990)
delta.days
0
delta.seconds
20806
delta.microseconds
166990

只有这三个参数了！

datetime模块中的数据类型

字符串和datetime的相互转换

1）python标准库函数

日期转换成字符串：利用str 或strftime

字符串转换成日期：datetime.strptime

stamp = datetime(2017,6,27)
str(stamp)
'2017-06-27 00:00:00'
stamp.strftime('％y-％m-％d')#％Y是4位年，％y是2位年
'17-06-27'
#对多个时间进行解析成字符串
date = ['2017-6-26','2017-6-27']
datetime2 = [datetime.strptime(x,'％Y-％m-％d') for x in date]
datetime2
[datetime.datetime(2017, 6, 26, 0, 0), datetime.datetime(2017, 6, 27, 0, 0)]

2）第三方库dateutil.parser的时间解析函数

from dateutil.parser import parse
parse('2017-6-27')
datetime.datetime(2017, 6, 27, 0, 0)
parse('27/6/2017',dayfirst =True)
datetime.datetime(2017, 6, 27, 0, 0)

3）pandas处理成组日期

pandas通常用于处理成组日期，不管这些日期是DataFrame的轴索引还是列，to_datetime方法可以解析多种不同的日期表示形式。

date
['2017-6-26', '2017-6-27']
import pandas as pd
pd.to_datetime(date)
DatetimeIndex(['2017-06-26', '2017-06-27'], dtype='datetime64[ns]', freq=None)

datetime 格式定义

pandas时间序列基础以及时间、日期处理

pandas最基本的时间序列类型就是以时间戳（时间点）（通常以python字符串或datetime对象表示）为索引的Series：

dates = ['2017-06-20','2017-06-21',\
 '2017-06-22','2017-06-23','2017-06-24','2017-06-25','2017-06-26','2017-06-27']
import numpy as np
ts = pd.Series(np.random.randn(8),index = pd.to_datetime(dates))
ts
2017-06-20 0.788811
2017-06-21 0.372555
2017-06-22 0.009967
2017-06-23 -1.024626
2017-06-24 0.981214
2017-06-25 0.314127
2017-06-26 -0.127258
2017-06-27 1.919773
dtype: float64
ts.index
DatetimeIndex(['2017-06-20', '2017-06-21', '2017-06-22', '2017-06-23',
  '2017-06-24', '2017-06-25', '2017-06-26', '2017-06-27'],
  dtype='datetime64[ns]', freq=None)

pandas不同索引的时间序列之间的算术运算会自动按日期对齐

ts[::2]#从前往后每隔两个取数据
2017-06-20 0.788811
2017-06-22 0.009967
2017-06-24 0.981214
2017-06-26 -0.127258
dtype: float64
ts[::-2]#从后往前逆序每隔两个取数据
2017-06-27 1.919773
2017-06-25 0.314127
2017-06-23 -1.024626
2017-06-21 0.372555
dtype: float64
ts + ts[::2]#自动数据对齐
2017-06-20 1.577621
2017-06-21  NaN
2017-06-22 0.019935
2017-06-23  NaN
2017-06-24 1.962429
2017-06-25  NaN
2017-06-26 -0.254516
2017-06-27  NaN
dtype: float64

索引为日期的Series和DataFrame数据的索引、选取以及子集构造

方法：

1）.index[number_int]

2)[一个可以被解析为日期的字符串]

3）对于，较长的时间序列，只需传入‘年'或‘年月'可返回对应的数据切片

4）通过时间范围进行切片索引

ts
2017-06-20 0.788811
2017-06-21 0.372555
2017-06-22 0.009967
2017-06-23 -1.024626
2017-06-24 0.981214
2017-06-25 0.314127
2017-06-26 -0.127258
2017-06-27 1.919773
dtype: float64

ts[ts.index[2]]
0.0099673896063391908
ts['2017-06-21']#传入可以被解析成日期的字符串
0.37255538918121028
ts['21/06/2017']
0.37255538918121028
ts['20170621']
0.37255538918121028
ts['2017-06']#传入年或年月
2017-06-20 0.788811
2017-06-21 0.372555
2017-06-22 0.009967
2017-06-23 -1.024626
2017-06-24 0.981214
2017-06-25 0.314127
2017-06-26 -0.127258
2017-06-27 1.919773
dtype: float64

ts['2017-06-20':'2017-06-23']#时间范围进行切片
2017-06-20 0.788811
2017-06-21 0.372555
2017-06-22 0.009967
2017-06-23 -1.024626
dtype: float64

带有重复索引的时间序列

1）.index.is_unique检查索引日期是否是唯一的

2）对非唯一时间戳的数据进行聚合，通过groupby，并传入level = 0（索引的唯一一层）

dates = pd.DatetimeIndex(['2017/06/01','2017/06/02','2017/06/02','2017/06/02','2017/06/03'])
dates
DatetimeIndex(['2017-06-01', '2017-06-02', '2017-06-02', '2017-06-02',
  '2017-06-03'],
  dtype='datetime64[ns]', freq=None)

dup_ts = pd.Series(np.arange(5),index = dates)
dup_ts
2017-06-01 0
2017-06-02 1
2017-06-02 2
2017-06-02 3
2017-06-03 4
dtype: int32

dup_ts.index.is_unique
False
dup_ts['2017-06-02']
2017-06-02 1
2017-06-02 2
2017-06-02 3
dtype: int32

grouped = dup_ts.groupby(level=0).mean()
grouped
2017-06-01 0
2017-06-02 2
2017-06-03 4
dtype: int32

dup_df = pd.DataFrame(np.arange(10).reshape((5,2)),index = dates )
dup_df

grouped_df = dup_df.groupby(level=0).mean()##针对DataFrame
grouped_df

总结

该篇博客主要内容：

1）字符串、日期的转换方法

2）日期和时间的主要python，datetime、timedelta、pandas.to_datetime等

3）以时间为索引的Series和DataFrame的索引、切片

4）带有重复时间索引时的索引，.groupby(level=0)应用

来源：https://blog.csdn.net/LY_ysys629/article/details/73822716