Python（正则 Time datatime os sys random json pickle模块）

正则表达式：

import re #导入模块名
 
p = re.compile("^[0-9]")  #生成要匹配的正则对象 ， ^代表从开头匹配，[0-9]代表匹配0至9的任意一个数字， 所以这里的意思是对传进来的字符串进行匹配，如果这个字符串的开头第一个字符是数字，就代表匹配上了
m = p.match('14534Abc')   #按上面生成的正则对象 去匹配 字符串， 如果能匹配成功，这个m就会有值， 否则m为None，
if m: #不为空代表匹配上了
　　print(m.group())　　　　#m.group()返回匹配上的结果，此处为1，因为匹配上的是1这个字符<br>else:　　print("doesn't match.")

上面的第2 和第3行也可以合并成一行来写：

m = p.match("^[0-9]",'14534Abc')

效果是一样的，区别在于，第一种方式是提前对要匹配的格式进行了编译（对匹配公式进行解析），这样再去匹配的时候就不用在编译匹配的格式，第2种简写是每次匹配的时候都要进行一次匹配公式的编译，所以，如果你需要从一个5w行的文件中匹配出所有以数字开头的行，建议先把正则公式进行编译再匹配，这样速度会快点。

匹配格式

模式	描述
^	匹配字符串的开头
$	匹配字符串的末尾。
.	匹配任意字符，除了换行符，当re.DOTALL标记被指定时，则可以匹配包括换行符的任意字符。
[...]	用来表示一组字符,单独列出：[amk] 匹配 'a'，'m'或'k'
[^...]	不在[]中的字符：[^abc] 匹配除了a,b,c之外的字符。
re*	匹配0个或多个的表达式。
re+	匹配1个或多个的表达式。
re?	匹配0个或1个由前面的正则表达式定义的片段，非贪婪方式
re{ n}
re{ n,}	精确匹配n个前面表达式。
re{ n, m}	匹配 n 到 m 次由前面的正则表达式定义的片段，贪婪方式
a\| b	匹配a或b
(re)	G匹配括号内的表达式，也表示一个组
(?imx)	正则表达式包含三种可选标志：i, m, 或 x 。只影响括号中的区域。
(?-imx)	正则表达式关闭 i, m, 或 x 可选标志。只影响括号中的区域。
(?: re)	类似 (...), 但是不表示一个组
(?imx: re)	在括号中使用i, m, 或 x 可选标志
(?-imx: re)	在括号中不使用i, m, 或 x 可选标志
(?#...)	注释.
(?= re)	前向肯定界定符。如果所含正则表达式，以 ... 表示，在当前位置成功匹配时成功，否则失败。但一旦所含表达式已经尝试，匹配引擎根本没有提高；模式的剩余部分还要尝试界定符的右边。
(?! re)	前向否定界定符。与肯定界定符相反；当所含表达式不能在字符串当前位置匹配时成功
(?> re)	匹配的独立模式，省去回溯。
w	匹配字母数字
W	匹配非字母数字
s	匹配任意空白字符，等价于 [ f].
S	匹配任意非空字符
d	匹配任意数字，等价于 [0-9].
D	匹配任意非数字
A	匹配字符串开始
	匹配字符串结束，如果是存在换行，只匹配到换行前的结束字符串。c
z	匹配字符串结束
G	匹配最后匹配完成的位置。
	匹配一个单词边界，也就是指单词和空格间的位置。例如， 'er' 可以匹配"never" 中的 'er'，但不能匹配 "verb" 中的 'er'。
B	匹配非单词边界。'erB' 能匹配 "verb" 中的 'er'，但不能匹配 "never" 中的 'er'。
, , 等.	匹配一个换行符。匹配一个制表符。等
1...9	匹配第n个分组的子表达式。
10	匹配第n个分组的子表达式，如果它经匹配。否则指的是八进制字符码的表达式。

re模块简解：

compile(pattern[,flags]) 根据包含正则表达式的字符串创建模式对象
search(pattern,string[,flags])在字符串中寻找模式
match(pattern,string[,flags])在字符串的开始处匹配模式
split(pattern,string[,maxsplit=0])根据模式的匹配来分割字符串
findall(pattern,string)列出字符串中模式的所有匹配项
sub(pat,repl,string[,count=0])将字符串中所有pat的匹配项用repl替换
escape(string)将字符串中所有特殊正则表达式字符转义

正则表达式实例

字符匹配

实例	描述
python	匹配 "python".

字符类

实例	描述
[Pp]ython	匹配 "Python" 或 "python"
rub[ye]	匹配 "ruby" 或 "rube"
[aeiou]	匹配中括号内的任意一个字母
[0-9]	匹配任何数字。类似于 [0123456789]
[a-z]	匹配任何小写字母
[A-Z]	匹配任何大写字母
[a-zA-Z0-9]	匹配任何字母及数字
[^aeiou]	除了aeiou字母以外的所有字符
[^0-9]	匹配除了数字外的字符

特殊字符类

实例	描述
.	匹配除 " " 之外的任何单个字符。要匹配包括 ' ' 在内的任何字符，请使用象 '[. ]' 的模式。
d	匹配一个数字字符。等价于 [0-9]。
D	匹配一个非数字字符。等价于 [^0-9]。
s	匹配任何空白字符，包括空格、制表符、换页符等等。等价于 [ f v]。
S	匹配任何非空白字符。等价于 [^ f v]。
w	匹配包括下划线的任何单词字符。等价于'[A-Za-z0-9_]'。
W	匹配任何非单词字符。等价于 '[^A-Za-z0-9_]'。

冒泡排序

将一个不规则的数组按从小到大的顺序进行排序

data = [10,4,33,21,54,3,8,11,5,22,2,1,17,13,6]
print("before sort:",data)
count = 0
for j in range(1,len(data)):
    tmp = 0
    for i in range(len(data)-j):
        if data[i] > data[i+1]:
            tmp=data[i]
            data[i] = data[i+1]
            data[i+1] = tmp
            count+=1
    count+=1
    print(data)
print("after sort:",data)
print(count)
>>> [1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 11, 13, 17, 21, 22, 33, 54]

时间复杂度
（1）时间频度一个算法执行所耗费的时间，从理论上是不能算出来的，必须上机运行测试才能知道。但我们不可能也没有必要对每个算法都上机测试，只需知道哪个算法花费的时间多，哪个算法花费的时间少就可以了。并且一个算法花费的时间与算法中语句的执行次数成正比例，哪个算法中语句执行次数多，它花费时间就多。一个算法中的语句执行次数称为语句频度或时间频度。记为T(n)。

（2）时间复杂度 在刚才提到的时间频度中，n称为问题的规模，当n不断变化时，时间频度T(n)也会不断变化。但有时我们想知道它变化时呈现什么规律。为此，我们引入时间复杂度概念。一般情况下，算法中基本操作重复执行的次数是问题规模n的某个函数，用T(n)表示，若有某个辅助函数f(n),使得当n趋近于无穷大时，T(n)/f(n)的极限值为不等于零的常数，则称f(n)是T(n)的同数量级函数。记作T(n)=Ｏ(f(n)),称Ｏ(f(n)) 为算法的渐进时间复杂度，简称时间复杂度。

指数时间

指的是一个问题求解所需要的计算时间m(n)，依输入数据的大小

n

而呈指数成长（即输入数据的数量依线性成长，所花的时间将会以指数成长）

for (i=1; i<=n; i++)
       x++;
for (i=1; i<=n; i++)
    　for (j=1; j<=n; j++)
          x++;

第一个for循环的时间复杂度为Ο(n)，第二个for循环的时间复杂度为Ο(n²)，则整个算法的时间复杂度为Ο(n+n²)=Ο(n²)。

常数时间

若对于一个算法， $T(n)$ 的上界与输入大小无关，则称其具有常数时间，记作 $O(1)$ 时间。一个例子是访问数组中的单个元素，因为访问它只需要一条指令。但是，找到无序数组中的最小元素则不是，因为这需要遍历所有元素来找出最小值。这是一项线性时间的操作，或称 $O(n)$ 时间。但如果预先知道元素的数量并假设数量保持不变，则该操作也可被称为具有常数时间。

对数时间

若算法的T(n) = O(log n)，则称其具有对数时间

常见的具有对数时间的算法有二叉树的相关操作和二分搜索。

对数时间的算法是非常有效的，因为每增加一个输入，其所需要的额外计算时间会变小。

递归地将字符串砍半并且输出是这个类别函数的一个简单例子。它需要O（log n）的时间因为每次输出之前我们都将字符串砍半。这意味着，如果我们想增加输出的次数，我们需要将字符串长度加倍。

线性时间　

如果一个算法的时间复杂度为O(n)，则称这个算法具有线性时间，或O(n)时间。非正式地说，这意味着对于足够大的输入，运行时间增加的大小与输入成线性关系。例如，一个计算列表所有元素的和的程序，需要的时间与列表的长度成正比。

time & datetime模块

import time
import datetime
 
print(time.clock()) #返回处理器时间,3.3开始已废弃
print(time.process_time()) #返回处理器时间,3.3开始已废弃
print(time.time()) #返回当前系统时间戳（从unix系统诞生日到至今的秒时间）
print(time.ctime(11111111111)) #输出Mon Feb  6 03:45:11 2322 ,当前系统时间
print(time.ctime(time.time()-86640)) #将时间戳转为字符串格式，-86640代表前86640秒的时间
print(time.gmtime(time.time()-86640)) #将时间戳转换成struct_time格式
print(time.localtime(time.time()-86640)) #将时间戳转换成struct_time格式,但返回 的本地时间
print(time.mktime(time.localtime())) #与time.localtime()功能相反,将struct_time格式转回成时间戳格式
#time.sleep(4) #sleep
print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",time.gmtime()) ) #将struct_time格式转成指定的字符串格式
print(time.strptime("2016-01-28","%Y-%m-%d") ) #将字符串格式转换成struct_time格式
print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",time.localtime())) #字符串形式获取当前时间
#datetime module
 
print(datetime.date.today()) #输出格式 2016-01-26
print(datetime.date.fromtimestamp(time.time()-864400) ) #2016-01-16 将时间戳转成日期格式
current_time = datetime.datetime.now() #
print(current_time) #输出2016-01-26 19:04:30.335935
print(current_time.timetuple()) #返回struct_time格式
 
#datetime.replace([year[, month[, day[, hour[, minute[, second[, microsecond[, tzinfo]]]]]]]])
print(current_time.replace(2014,9,12)) #输出2014-09-12 19:06:24.074900,返回当前时间,但指定的值将被替换
 
str_to_date = datetime.datetime.strptime("21/11/06 16:30", "%d/%m/%y %H:%M") #将字符串转换成日期格式
new_date = datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(days=10) #比现在加10天
new_date = datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(days=-10) #比现在减10天
new_date = datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(hours=-10) #比现在减10小时
new_date = datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(seconds=120) #比现在+120s
print(new_date)

random模块

随机数

import random
print random.random() #生成一个随机小数
print random.randint(1,10)  #范围生成一个数字
print random.randrange(1,10) #1-10之间 随机生成数字

生成随机验证码

import random
checkcode = ''
for i in range(7):
    current = random.randrange(0,10)
    if current != i:
        temp = chr(random.randint(65,90)) #chr(65-90)代表65-90之间的数字代表的字符串
    else:
        temp = random.randint(0,9)
    checkcode += str(temp)
print (checkcode)
>>> VBCPT43 #随机生成一个字符加数字的验证码

OS模块

提供对操作系统进行调用的接口

os.getcwd() 获取当前工作目录，即当前python脚本工作的目录路径
os.chdir("dirname")  改变当前脚本工作目录；相当于shell下cd
os.curdir  返回当前目录: ('.')
os.pardir  获取当前目录的父目录字符串名：('..')
os.makedirs('dirname1/dirname2')    可生成多层递归目录
os.removedirs('dirname1')    若目录为空，则删除，并递归到上一级目录，如若也为空，则删除，依此类推
os.mkdir('dirname')    生成单级目录；相当于shell中mkdir dirname
os.rmdir('dirname')    删除单级空目录，若目录不为空则无法删除，报错；相当于shell中rmdir dirname
os.listdir('dirname')    列出指定目录下的所有文件和子目录，包括隐藏文件，并以列表方式打印
os.remove()  删除一个文件
os.rename("oldname","newname")  重命名文件/目录
os.stat('path/filename')  获取文件/目录信息
os.sep    输出操作系统特定的路径分隔符，win下为"\",Linux下为"/"
os.linesep    输出当前平台使用的行终止符，win下为"	
",Linux下为"
"
os.pathsep    输出用于分割文件路径的字符串
os.name    输出字符串指示当前使用平台。win->'nt'; Linux->'posix'
os.system("bash command")  运行shell命令，直接显示
os.environ  获取系统环境变量
os.path.abspath(path)  返回path规范化的绝对路径
os.path.split(path)  将path分割成目录和文件名二元组返回
os.path.dirname(path)  返回path的目录。其实就是os.path.split(path)的第一个元素
os.path.basename(path)  返回path最后的文件名。如何path以／或结尾，那么就会返回空值。即os.path.split(path)的第二个元素
os.path.exists(path)  如果path存在，返回True；如果path不存在，返回False
os.path.isabs(path)  如果path是绝对路径，返回True
os.path.isfile(path)  如果path是一个存在的文件，返回True。否则返回False
os.path.isdir(path)  如果path是一个存在的目录，则返回True。否则返回False
os.path.join(path1[, path2[, ...]])  将多个路径组合后返回，第一个绝对路径之前的参数将被忽略
os.path.getatime(path)  返回path所指向的文件或者目录的最后存取时间
os.path.getmtime(path)  返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间
os.utime 修改文件设定权限
os.chmod修改属组/主信息

sys模块

sys.argv           命令行参数List，第一个元素是程序本身路径
sys.exit(n)        退出程序，正常退出时exit(0)
sys.version        获取Python解释程序的版本信息
sys.maxint         最大的Int值
sys.path           返回模块的搜索路径，初始化时使用PYTHONPATH环境变量的值
sys.platform       返回操作系统平台名称
sys.stdout.write('please:')
#打印进度条

import sys
import time
for i in range(10):
    sys.stdout.write('#')
    sys.stdout.flush()
    time.sleep(0.3)


val = sys.stdin.readline()[:-1]

json 和 pickle

用于序列化的两个模块

json，用于字符串和 python数据类型间进行转换
pickle，用于python特有的类型和 python的数据类型间进行转换

Json模块提供了四个功能：dumps、dump、loads、load

pickle模块提供了四个功能：dumps、dump、loads、load

用于序列化的两个模块

json，用于字符串和 python数据类型间进行转换
pickle，用于python特有的类型和 python的数据类型间进行转换

1、将字典写入文件
import pickle
f = open('test.txt','wb')
info = {
    'chen':'123',
    'alex':'456',
}
f.write(pickle.dumps(info))
f.close()
2、读取字典
import pickle
f=open('test.txt','rb')
read=pickle.loads(f.read())
print(read)
>>> {'alex': '456', 'chen': '123'}
#json和pickle用法相同，区别在于json不用以二进制的形式存数据和读取直接w、r。
#两者的区别
1、pickle是python独有的，json是所有语言通用的
2、pickle支持的序列化不仅仅是字典等，可以吧程序都序列化，把函数塞入字典中（函数不能加（））等几乎所有的python类型，而json不可以