Python学习 标准库及其使用说明

标准库及其使用说明

更新时间：2019·04·01
更新内容：课程笔记：time库、random库、turtle库

标准库

Python计算生态由标准库和第三方库构成。
标准库：随解释器直接安装到操作系统中的功能模块。
第三方库：需要经过安装才能使用的功能模块。

time库

time库是Python中处理时间的标准库：能够表达计算机时间，提供获取系统时间并格式化输出功能。同时提供系统级精确计时功能，用于程序性能分析。

import time
time.()

ime库包含三类函数
时间获取：time() ctime() gmtime()
时间格式化：strftime() strptime()
程序计时：

• 时间获取

函数	使用	描述
time	time.time()	获取当前时间戳，即计算机内部时间值，浮点数
ctime	time.ctime()	获取当前时间并给出字符串形式的时间
gmtime	time.dmtime()	获取当前时间，表示为计算机可处理的时间格式

• 时间格式化

格式化控制符

格式化字符串	描述	取值范围
Y%	年份	0000~9999
%m	月份	01~12
%B	月份名称	January~December
%b	月份名称缩写	Jan~Dec
%d	日期	01~31
%A	星期	Monday~Sunday
%a	星期	Mon~Sun
%H	时间(24)	00~24
%I	时间(12)	01~12
%p	上午，下午	AM，PM
%M	分钟	00~59
%S	秒	00~59

格式化函数

函数	使用	描述
strftime	strftime(tpl, ts)	tpl是格式化模板字符串，用来定义输出效果 ts是计算机内部时间类型变量
strptime	strptime(str, tpl)	str是字符串形式的时间值 tpl是格式化模板字符串，用来定义输入效果

示例

>>>t = time.gmtime()
>>>time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",t)
>>>timeStr = '2018-01-26 12:55:20' 
>>>time.strptime(timeStr, "%Y-%m-%d %H:%M:%S") 
time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=1, tm_mday=26, tm_hour=4, tm_min=11, tm_sec=16, tm_wday=4, tm_yday=26, tm_isdst=0)

• 程序计时

函数	使用	描述
perf_counter	time.perf_counter()	返回一个CPU级别的精确时间计数值，单位为秒 由于这个计数值起点不确定，连续调用差值才有意义
sleep	sleep(s)	s拟休眠的时间，单位是秒，可以是浮点数

示例

>>>start = time.perf_counter() 
318.66599499718114 
>>>end = time.perf_counter() 
341.3905185375658 
>>>end - start 22.724523540384666
>>>def wait():
   	time.sleep(3.3)
>>>wait() #程序将等待3.3秒后再退出

random 库

rendom库是使用随机数的Python标准库
伪随机数：采用梅森旋转算法生成的(伪)随机序列中的元素
random库主要用于生成随机数
使用random库：import random

random库常用的函数

函数	使用	描述
seed	seed()	初始化给定的随机数种子，默认为当前系统时间
random	random()	生成[0.0,1.0]之间的小数
randint	randint(a,b)	生成[a,b]之间的整数
randrange	randrange(m,n[,k])	生成一个[m,n)之间以k为步长的随机整数
getrandbits	gerrandbits(k)	生成一个k比特长的随机整数
uniform	uniform(a,b)	生成一个[a,b]之间的随机小数
choice	choice(seq)	从序列seq中随机选择一个元素
shuffle	shuffle(seq)	将序列seq中的元素随机排列，返回打乱后的序列

需要掌握的能力

1. 能够利用随机数种子产生"确定"伪随机数
2. 能够产生随机整数
3. 能够对序列类型进行随机操作

turtle 库

turtle库是tutle绘图体系的Python实现。
turtle：1969年诞生

• turtle绘图窗体
  turtle绘图最小单位为像素

函数	使用	描述
setup	turtle.setup(width, height, startx, starty)	定义绘图窗口的宽度，高度，x轴开始坐标，y轴开始坐标

• turtle空间坐标体系

函数	使用	描述
goto	turtle.goto( x, y)	直线连接当前到(x,y)
fd	turtle.fd(d)	向前绘制d个像素
bk	turtle.bk(d)	向后绘制d个像素
circle	turtle.circle(r,angle)	以r为半径，angle为半径弧形绘制

• turtle角度坐标体系

函数	使用	描述
seth	turtle.seth( angle)	改变绘图方向
left	turtle.left(angle)	向左角度为angle绘制
right	turtle.right(angle)	向右角度为angle绘制

• RGB色彩体系

RGB指红黄蓝三个通道的颜色组合
覆盖视力所能感知的所有颜色
RGB每色取值范围0-255整数或0-1小数

常见的RGB色彩

英文名称	RGB整数值	RGB小数值	中文名称
white	255, 255, 255	1,1,1	白色
yellow	255, 255, 0	1, 1, 0	黄色
magenta	255, 0, 255	1, 0, 1	洋红
cyan	0, 255, 255	0, 1, 1	青色
blue	0, 0, 255	0, 0, 1	蓝色
black	0, 0, 0	0, 0, 0	黑色
seashell	255, 245, 238	1, 0.96, 0.93	海贝色
gold	255, 215, 0	1, 0.84, 0	金色
pink	255, 192, 203	1, 0.75, 0.80	粉红色
brown	165, 42, 42	0.65, 0.16, 0.16	棕色
purple	160, 32, 240	0.63, 0.13, 0.94	紫色
tomato	255, 99, 71	1, 0.39, 0.28	番茄色

需要掌握的能力

• turtle库的海龟绘图法
• turtle.setup()调整绘图窗体在电脑屏幕中的布局
• 画布上以中心为原点的空间坐标系: 绝对坐标&海龟坐标
• 画布上以空间x轴为0度的角度坐标系: 绝对角度&海龟角度
• RGB色彩体系，整数值&小数值，色彩模式切换