Python數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)與應(yīng)用模塊8Pandas時(shí)間序列操作與應(yīng)用8.1Pandas時(shí)間生成與轉(zhuǎn)換8.1.1Pandas時(shí)間序列時(shí)間序列（timeseries），就是由時(shí)間構(gòu)成的序列，它指的是在一定時(shí)間內(nèi)按照時(shí)間順序測量的某個(gè)變量的取值序列，例如溫度會(huì)隨時(shí)間而發(fā)生變化，股票的價(jià)格會(huì)隨著時(shí)間不斷的波動(dòng)，這里用到的一系列時(shí)間，就可以看作這時(shí)間序列。時(shí)間序列主要包含三種應(yīng)用場景：?特定的時(shí)刻（timestamp），也就是時(shí)間戳。?固定的日期（period），例如某年某月某日。?時(shí)間間隔（interval），每隔一段時(shí)間具有規(guī)律性。8.1.1Pandas時(shí)間序列1．使用Python內(nèi)置的datetime模塊來獲取當(dāng)前時(shí)間通過datetime模塊提供的now()方法來獲取當(dāng)前時(shí)間。2．創(chuàng)建時(shí)間戳TimeStamp（時(shí)間戳）是時(shí)間序列中的最基本的數(shù)據(jù)類型，它將數(shù)值與時(shí)間點(diǎn)結(jié)合在一起。Pandas中，如果要生成一個(gè)TimeStamp類數(shù)據(jù)，可以先創(chuàng)建一個(gè)字符型的時(shí)間數(shù)據(jù)，再轉(zhuǎn)換為TimeStamp類數(shù)據(jù)。可以將整型或浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)表示的時(shí)間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為時(shí)間戳，默認(rèn)的單位是納秒（時(shí)間戳單位）。8.1.1Pandas時(shí)間序列3．轉(zhuǎn)化為時(shí)間戳可以使用to_datetime()函數(shù)將series對象或字符串的list對象轉(zhuǎn)換為時(shí)間戳，其中l(wèi)ist會(huì)轉(zhuǎn)換為DatetimeIndex。to_datetime()函數(shù)的語法格式如下：pd.to_datetime(series對象或字符串的list對象)8.1.1Pandas時(shí)間序列4．使用date_range()函數(shù)創(chuàng)建日期序列Pandas提供了用來創(chuàng)建日期序列的函數(shù)date_range()，日期序列只包含年、月、日，不包含時(shí)、分、秒。使用date_range()函數(shù)可以創(chuàng)建某段連續(xù)的時(shí)間或者固定間隔的時(shí)間段，該函數(shù)主要用于生成一個(gè)固定頻率的時(shí)間索引，在調(diào)用構(gòu)造方法時(shí)，必須指定start、end、periods中的兩個(gè)參數(shù)值，否則報(bào)錯(cuò)。函數(shù)date_range()的語法格式如下：date_range(start=None,end=None,periods=None,freq='D',tz=None,normalize=False,name=None,closed=None,**kwargs)pd.data_range(start,stop,periods,freq)8.1.1Pandas時(shí)間序列函數(shù)主要函數(shù)參數(shù)說明如下：?start：表示開始時(shí)間?end：表示結(jié)束時(shí)間?periods：固定時(shí)期，取值為整數(shù)或None?freq：表示時(shí)間頻率或日期偏移量，取值為string或DateOffset，默認(rèn)頻率為'D'，也就是“日”。freq='Y'表示年，freq='W'表示周，freq='D'表示日，freq='H'表示小時(shí)，freq='T'表示分鐘，freq='S'表示秒。?normalize：若該參數(shù)設(shè)置為True，表示將start、end參數(shù)值正則化到午夜時(shí)間戳。?name：生成時(shí)間索引對象的名稱，取值為string或None。?closed：若closed=‘left’表示在返回的結(jié)果基礎(chǔ)上，再取左開右閉的結(jié)果，若closed='right'表示在返回的結(jié)果基礎(chǔ)上，再取做閉右開的結(jié)果。8.1.1Pandas時(shí)間序列5．使用period_range()函數(shù)創(chuàng)建時(shí)間周期period_range()函數(shù)可用于創(chuàng)建規(guī)則的時(shí)間周期，返回固定頻率的PeriodIndex。該函數(shù)的語法格式如下：pandas.period_range(start=None,end=None,periods=None,freq=None,name=None)8.1.1Pandas時(shí)間序列該函數(shù)參數(shù)說明如下：?start：字符串格式的日期或period-like，表示時(shí)間周期的左邊界，默認(rèn)值為None。?end：字符串格式的日期或period-like，表示時(shí)間周期的右邊界，默認(rèn)值為None。?periods：整數(shù)類型，表示要生成的周期數(shù)，默認(rèn)值為None。?freq：為可選參數(shù)，表示頻率別名，可以為字符串或DateOffset數(shù)據(jù)。默認(rèn)值為"D"，即每天的頻率。freq='Y'表示年，freq='W'表示周，freq='D'表示日，freq='H'表示小時(shí)，freq='T'表示分鐘，freq='S'表示秒。?name：字符串，即產(chǎn)生的PeriodIndex的名稱，默認(rèn)值為None。8.1.1Pandas時(shí)間序列6．計(jì)算時(shí)間周期時(shí)間周期（period）表示的是時(shí)間區(qū)間，例如數(shù)日、數(shù)月、數(shù)季、數(shù)年等，Period類的構(gòu)造函數(shù)需要用到一個(gè)字符串或整數(shù)。周期計(jì)算指的是對時(shí)間周期進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，所有的操作將在“頻率”的基礎(chǔ)上執(zhí)行。8.1.1Pandas時(shí)間序列7．時(shí)間的頻率轉(zhuǎn)換TimePeriods表示時(shí)間跨度，對應(yīng)一段時(shí)間周期，它被定義在PandasPeriods類中，通過該類提供的方法可以實(shí)現(xiàn)將頻率轉(zhuǎn)換為周期。例如Periods()函數(shù)可以將頻率"M"（月）轉(zhuǎn)換為Period（時(shí)間段）。Period和PeriodIndex對象都可以通過其asfreq()函數(shù)轉(zhuǎn)換成別的頻率，使用asfreq()函數(shù)和start參數(shù)，可以輸出"01"，若使用end參數(shù)，則輸出"31"。對于常用的時(shí)間序列頻率，Pandas為其規(guī)定了一些字符串別名，將這些別名稱為“offset（偏移量）”。8.1.1Pandas時(shí)間序列8．使用shift()函數(shù)移動(dòng)或滯后時(shí)間序列移動(dòng)（shifting）指的是沿著時(shí)間軸將數(shù)據(jù)前移或后移，Series和DataFrame對象都有一個(gè)shift()函數(shù)用于執(zhí)行單純的前移或后移操作，保持索引不變。8.1.1Pandas時(shí)間序列9．Timestamp與Period相互轉(zhuǎn)換（1）將Timestamp轉(zhuǎn)換為Period通過使用to_period()函數(shù)，可以將由時(shí)間戳索引的Series和DataFrame對象轉(zhuǎn)換為以時(shí)間周期索引。（2）將Period轉(zhuǎn)換為Timestamp使用to_timestamp()函數(shù)將Period時(shí)間周期轉(zhuǎn)換為時(shí)間戳（timestamp）。8.1.1Pandas時(shí)間序列10．創(chuàng)建工作日日期范圍bdate_range()函數(shù)用于表示創(chuàng)建工作日的日期范圍，它與date_range()不同，它不包括周六、周日。8.1.2Pandas日期時(shí)間格式化1．認(rèn)知日期格式化符號(hào)對時(shí)間進(jìn)行格式化處理時(shí)，它們都有固定的表示格式，例如小時(shí)的格式化符號(hào)為%H，分鐘簡寫為%M，秒簡寫為%S。8.1.2Pandas日期時(shí)間格式化2．將字符串日期轉(zhuǎn)換為datetime類型（1）使用strptime()函數(shù)將字符串日期轉(zhuǎn)換為datetime類型Python內(nèi)置的strptime()函數(shù)根據(jù)指定的格式將字符串日期轉(zhuǎn)換為datetime類型。strptime()函數(shù)語法格式如下：time.strptime(string[,format])8.1.2Pandas日期時(shí)間格式化2．將字符串日期轉(zhuǎn)換為datetime類型該函數(shù)參數(shù)說明如下：?string：時(shí)間字符串。?format：格式化字符串，如表8-2所示。strptime()函數(shù)返回struct_time對象。【注意】：strftime()可以將datetime類型轉(zhuǎn)換為字符串類型，與strptime()相反。8.1.3Padans