Pandas固定时间点与时长数据处理详解
发布时间：2026-10-15| 3人浏览过
本文详解Pandas中固定时间点（Timestamp）与时长（Timedelta）对象的创建、属性访问及常用方法。涵盖通过字符串、数字及偏移量构建时间对象，提取年月日等丰富属性，处理缺失值NaT，以及利用dt访问器操作时间序列。同时介绍时间差的计算、Timedelta的多种构造方式及时长运算，帮助掌握Pandas核心时间数据处理技巧。
前言
Pandas提供了多种处理时间的对象，它们各自承担不同的功能角色。
本节重点介绍固定时间点对象和时间长度（时长）对象的用法。
首先导入必要的库：
import numpy as np
import pandas as pd
import datetime固定时间点对象的创建
时间点（Timestamp）用于表示具体的某一时刻，例如2022年8月10日16:31:56。
创建时间对象有多种方式。
#使用 python 的 datetime 库，至少需要年月日
datetime.datetime.now()
#指定时间
datetime.datetime(2022,8,10,10,5)
#pandas 等第三方库都是在datetime建立时间对象的
#pd.Timestamp() 是定义时间的主要函数，代替 python 中的 datetime.datetime 对象。
pd.Timestamp(datetime.datetime(2020, 6, 8))
指定时间字符串
pd.Timestamp('2012-05-01')
# Timestamp('2012-05-01 00:00:00')
pd.Timestamp('2017-01-01T12')
# Timestamp('2017-01-01 12:00:00')#指定时间位置数字，可以依次定义 year, month, day，hour, minute, second, microsecond
pd.Timestamp(2012, 5, 1)
# Timestamp('2012-05-01 00:00:00')
pd.Timestamp(2017, 1, 1, 12)
# Timestamp('2017-01-01 12:00:00')
pd.Timestamp(year=2017, month=1, day=1, hour=12)
# Timestamp('2017-01-01 12:00:00')#解析时间戳
pd.Timestamp(1513393355.5, unit='s') # 单位为秒
# Timestamp('2017-12-16 03:02:35.500000')
#指定时区
pd.Timestamp(1513393355, unit='s', tz='US/Pacific')
# Timestamp('2017-12-15 19:02:35-0800', tz='US/Pacific')
# 指定为北京时间
pd.Timestamp(1513393355, unit='s', tz='Asia/Shanghai')
# Timestamp('2017-12-16 11:02:35+0800', tz='Asia/Shanghai')
#特殊时间
#以下可取得当前时间，从而可通过属性取到今天日期、年份等信息：
pd.Timestamp('today')
pd.Timestamp('now')
# Timestamp('2022-08-10 10:11:56.532981')
pd.Timestamp('today').date() # 只取日期
#也可以计算出昨天、明天等信息：
# 昨天
pd.Timestamp('now')-pd.Timedelta(days=1)
# Timestamp('2020-06-08 16:14:39.254365')
# 明天
pd.Timestamp('now')+pd.Timedelta(days=1)
# Timestamp('2020-06-10 16:15:28.019039')
# 当月初，一日
pd.Timestamp('now').replace(day=1)
# Timestamp('2020-06-01 16:15:28.019039')
#时间限制
#由于 Pandas 以纳秒粒度表示时间戳，因此可以使用64位整数表示的时间跨度限制为大约584年：
pd.Timestamp.min
# Timestamp('1677-09-21 00:12:43.145225')
pd.Timestamp.max
# Timestamp('2262-04-11 23:47:16.854775807')时间属性
具体的时间点包含丰富的信息，如年份、星期几、月份、季度等，需要读取这些属性。
#先创建一个时间
time = pd.Timestamp('now')
time
以下是丰富的时间属性：
time.asm8 # 返回 numpy datetime64格式（以纳秒为单位）。
#numpy.datetime64('2022-08-10T09:58:52.365676000')
time.dayofweek # 1 周几，周一为0
time.day_of_week # 同上
time.dayofyear # 161, 一年的第几天
time.day_of_year # 同上
time.days_in_month # 30 当月有多少天
time.daysinmonth # 30 同上
time.freqstr # None, 周期字符
time.is_leap_year # True 是否闰年，公历的
time.is_month_end # False 是否当月最后一天
time.is_month_start # False 是否当月第一天
time.is_quarter_end # False 是否当季最后一天
time.is_quarter_start # False 是否当季第一天
time.is_year_end # 是否当年最后一天
time.is_year_start # 是否当年第一天
time.quarter # 2 当前季度数
# 如指定会返回类似 <DstTzInfo 'Asia/Shanghai' CST+8:00:00 STD>
time.tz # None 当前时区别名
time.week # 24 当年第几周
time.weekofyear # 24 同上
time.day # 9 日
time.fold # 0
time.freq # None 频度周期
time.hour # 16
time.microsecond # 890462
time.minute # 46
time.month # 6
time.nanosecond # 0
time.second # 59
time.tzinfo # None
time.value # 1591721219890462000
time.year # 2020时间方法
time = pd.Timestamp('now', tz='Asia/Shanghai')
# Timestamp('2020-06-09 16:55:58.027896+0800', tz='Asia/Shanghai')
#方法如下：
# 转换为指定时区
time.astimezone('UTC')
# Timestamp('2020-06-09 08:55:58.027896+0000', tz='UTC')
# 转换单位，向上舍入
time.ceil('s') # 转为以秒为单位
# Timestamp('2020-06-09 16:55:59+0800', tz='Asia/Shanghai')
time.ceil('ns') # 转为以纳秒为单位
time.ceil('d') # 保留日
time.ceil('h') # 保留时
# 转换单位, 为向下舍入
time.floor('h') # 保留时
# Timestamp('2020-06-09 17:00:00+0800', tz='Asia/Shanghai')
# 类似四舍五入
time.round('h') # 保留时# 返回星期名
time.day_name() # 'Tuesday'
# 月份名称
time.month_name() # 'June'
# 将时间戳规范化为午夜，保留tz信息。
time.normalize()
# Timestamp('2020-06-09 00:00:00+0800', tz='Asia/Shanghai')
# 时间元素替换 datetime.replace，可处理纳秒。
time.replace(year=2019) # 年份换为2019年
# Timestamp('2019-06-09 17:14:44.126817+0800', tz='Asia/Shanghai')
time.replace(month=8) # 月份换为8月
# Timestamp('2020-08-09 17:14:44.126817+0800', tz='Asia/Shanghai')
# 转为周期类型，将丢失时区
time.to_period(freq='h') # 周期为小时
# Period('2020-06-09 17:00', 'H')
# 转为指定时区
time.tz_convert('UTC') # 转为 utc 时间
# Timestamp('2020-06-09 09:14:44.126817+0000', tz='UTC')
# 本地化时区转换
time = pd.Timestamp('now')
time.tz_localize('Asia/Shanghai')
# Timestamp('2020-06-09 17:32:47.388726+0800', tz='Asia/Shanghai')
time.tz_localize(None) # 删除时区时间缺失值
pd.Timestamp(pd.NaT)
#参与计算
pd.NaT+pd.Timestamp('20201001').dt 时间访问器
#对于时间序列数据，可以使用 s.dt.xxx 的形式来访问它们的属性和调用它们的方法：
s = pd.Series(pd.date_range('2020-01-01', periods=3, freq='d'))
s.dt.date
s.dt.time
s.dt.timetz
s.dt.year
s.dt.month
s.dt.day
s.dt.hour
s.dt.minute
s.dt.second
s.dt.microsecond
s.dt.nanosecond
s.dt.week
s.dt.weekofyear
s.dt.dayofweek
s.dt.weekday
s.dt.dayofyear
s.dt.quarter
s.dt.is_month_start
s.dt.is_month_end
s.dt.is_quarter_start
s.dt.is_quarter_end
s.dt.is_year_start
s.dt.is_year_end
s.dt.is_leap_year
s.dt.daysinmonth
s.dt.days_in_month
s.dt.tz
s.dt.freq
s.dt.to_period
s.dt.to_pydatetime
s.dt.tz_localize
s.dt.tz_convert
s.dt.normalize
s.dt.strftime
s.dt.round
s.dt.floor
s.dt.ceil
s.dt.month_name
s.dt.day_name
s.dt.qyear
s.dt.start_time
s.dt.end_time
s.dt.days
s.dt.seconds
s.dt.microseconds
s.dt.nanoseconds
s.dt.components
s.dt.to_pytimedelta
s.dt.total_seconds
# 个别用法举例
s.dt.tz_localize('UTC').dt.tz_convert('US/Eastern')
s.dt.strftime('%Y/%m/%d')时长数据
时间差
与时间点不同，时间差表示一段时间的长度，例如一天或一小时。
Timedelta 数据类型用于代表时间增量，两个固定时间相减会产生时差：
# 两个固定时间相减
pd.Timestamp('2020-11-01 15') - pd.Timestamp('2020-11-01 14')
# Timedelta('0 days 01:00:00')
pd.Timestamp('2020-11-01 08') - pd.Timestamp('2020-11-02 08')
# Timedelta('-1 days +00:00:00')按以下格式传入字符串：
# 一天
pd.Timedelta('1 days')
# Timedelta('1 days 00:00:00')
pd.Timedelta('1 days 00:00:00')
# Timedelta('1 days 00:00:00')
pd.Timedelta('1 days 2 hours')
# Timedelta('1 days 02:00:00')
pd.Timedelta('-1 days 2 min 3us')
# Timedelta('-2 days +23:57:59.999997'用关键字参数指定时间：
pd.Timedelta(days=5, seconds=10)
# Timedelta('5 days 00:00:10')
pd.Timedelta(minutes=3, seconds=2)
# Timedelta('0 days 00:03:02')
# 可以实现指定分钟有多少天，多少小时
pd.Timedelta(minutes=3242)
使用带周期量的偏移量别名：
# 一天
pd.Timedelta('1D')
# Timedelta('1 days 00:00:00')
# 两周
pd.Timedelta('2W')
# Timedelta('14 days 00:00:00')
# 一天2小时3分钟4秒
pd.Timedelta('1D2H3M4S')带单位的整型数字：
# 一天
pd.Timedelta(1, unit='d')
# 100 秒
pd.Timedelta(100, unit='s')
# Timedelta('0 days 00:01:40')
# 4 周
pd.Timedelta(4, unit='w')
# Timedelta('28 days 00:00:00')Python内置的datetime.timedelta或者Numpy的np.timedelta64：
# 一天10分钟
pd.Timedelta(datetime.timedelta(days=1, minutes=10))
# Timedelta('1 days 00:10:00')
# 100纳秒
pd.Timedelta(np.timedelta64(100, 'ns'))
# Timedelta('0 days 00:00:00.000000100')负值
# 负值
pd.Timedelta('-1min')
# Timedelta('-1 days +23:59:00')
# 空值，缺失值
pd.Timedelta('nan')
# NaT
# pd.Timedelta('nat')
# NaT也可以用 DateOffsets (Day, Hour, Minute, Second, Milli, Micro, Nano) 来构建：
pd.Timedelta(pd.offsets.Second(2))
# Timedelta('0 days 00:00:02')
#to_timedelta,可以直接生成单个时长数据：
pd.to_timedelta('1 days 06:05:01.00003')
# Timedelta('1 days 06:05:01.000030')
pd.to_timedelta('15.5us')
# Timedelta('0 days 00:00:00.000015')
pd.to_timedelta(pd.offsets.Day(3))
# Timedelta('3 days 00:00:00')
pd.to_timedelta('15.5min')
# Timedelta('0 days 00:15:30')
pd.to_timedelta(124524564574835)
# Timedelta('1 days 10:35:24.564574835')时长可以相加：
pd.Timedelta(pd.offsets.Day(2)) + pd.Timedelta(pd.offsets.Second(2)) + pd.Timedelta('00:00:00.000123')
# Timedelta('2 days 00:00:02.000123')以下是一些操作示例：
s = pd.Series(pd.date_range('2012-1-1', periods=3, freq='D'))
td = pd.Series([pd.Timedelta(days=i) for i in range(3)])
df = pd.DataFrame({'A': s, 'B': td})
df
df['C'] = df['A'] + df['B']
df
df.dtypes
时长属性
tdt=pd.Timedelta('10 days 9 min 3 sec')
tdt.days
tdt.seconds
tdt.value #(时间戳)
到此这篇关于Pandas数据分析固定时间点和时间差的文章就介绍到这了,更多相关Pandas固定时间点内容请搜索本站以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持本站！
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