《利用Python进行数据分析》之pandas的时间序列基础,,本章以《利用pyth


本章以《利用python进行数据分析》的第10章:时间序列 为基础,整理了pandas 库中时间序列相关用法。
时间序列数据的意义取决于具体的应用场景,主要有以下几种:

时间戳(timestamp)
固定时期(period)
时间间隔(interval)
实验或过程时间

pandas提供了一组标准的时间序列处理工具和算法,可以轻松的对时间序列进行切片、聚合,对定期/不定期的时间序列进行重采样等。
这些工具大部分对金融和经济数据尤为有用,同时也可以用来分析服务器和日志数据。

1.日期和时间数据类型及工具

python标准库包含用于日期(date)和时间(time)的数据类型,主要用到datetime、time、calendar等模块。

datetime模块

datetime模块中的数据类型

date :以公历形式存储日期 (年月日)time :将时间存储为时、分、秒、毫秒datetime :存储日期和时间timedelta :表示两个datetime值之间的差 (日、秒、毫秒)

(1)datetime

.now()函数,返回一个当前时间的datetime类型
datetime类型 有 .year ,.month , .day等属性
import pandas as pdfrom pandas import Seriesfrom pandas import DataFramefrom datetime import datetimenow=datetime.now()now.year,now.month,now.day
(2019, 3, 18)

(2)timedelta

timedelta表示两个datetime对象之间的时间差
有 .days , .seconds 等属性
delta = datetime(2019,3,18)-datetime(2019,1,1,8,15)delta.daysdelta.seconds
56700

可以给datetime对象加上(减去)一个或者多个timedelta,则产生一个新对象

from datetime import timedeltastart=datetime(2019,1,1)start=start+timedelta(75)start1=start-2*timedelta(75)startprint (start)print (start1)
2019-03-17 00:00:002018-10-18 00:00:00

(3)字符串和datetime的相互转换

datetime类型或者timestamp 类型 --> 字符串类型

str()函数datetime的.strftime(‘%y-%m-%d‘)方法 ,其中格式化编码表格在P306
stamp=datetime(2019,1,1)str1=str(stamp)str2=stamp.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')print (str1)print (str2)
2019-01-01 00:00:002019-01-01 00:00:00

字符串类型 --> datetime类型或者timestamp 类型

datetime的.strptime方法
value='2019-01-01'd1=datetime.strptime(value,'%Y-%m-%d')print (d1)
2019-01-01 00:00:00

其中,是通过已知格式进行日期解析,但是编写格式定义比较麻烦
可以通过dateutil这个第三方包中parser.parse方法,可以对格式快速解析

from dateutil.parser import parseparse('2011-01-01')parse('6/12/2011',dayfirst=True)
datetime.datetime(2011, 12, 6, 0, 0)

pandas 通常是用于处理成组日期。
to_datetime方法可以解析多种不同的日期表示形式

datestrs=['7/6/2019','8/6/2019']pd.to_datetime(datestrs)
DatetimeIndex(['2019-07-06', '2019-08-06'], dtype='datetime64[ns]', freq=None)

2.时间序列基础

pandas 最基本的时间序列类型就是以时间戳(python字符串 或datetime对象)为索引的Series
当创建一个带有DatatimeIndex的Series时,pandas就会创建一个TimeSeries

(1)TimeSeries的创建

import numpy as npdates=[datetime(2019,1,1),datetime(2019,1,2),datetime(2019,1,3),datetime(2019,1,4)]ts=Series(np.random.randn(4),index=dates)ts
2019-01-01   -0.3728322019-01-02    0.4605712019-01-03    0.4884452019-01-04   -0.208852dtype: float64

(2)TimeSeries的索引、切片

TimeSeries是Series的一个子类,所以其索引切片都很类似

1.索引

ts.index[2]
Timestamp('2019-01-03 00:00:00')
ts[ts.index[2]]ts[datetime(2019,1,2)]
0.4605713788911559

2.切片

可以传入字符串日期、datetime、timestamp
切片的是源数据的视图,与numpy的数组切片运算是一样的。

ts['2019-01-02':'2019-01-04']
2019-01-02    0.4605712019-01-03    0.4884452019-01-04   -0.208852dtype: float64

《利用Python进行数据分析》之pandas的时间序列基础

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