python中时间序列数据的一些处理方式

首先列出内容参考的来源:
pandas的to_datetime时间转换使用方法以及学习的心得
pandas.to_datetime()
pd.to_datetime()

一、两种单位

1.1.1datetime.date和datetime.timedelta

datetime.timedelta对象代表两个时间之间的时间差,两个date或datetime对象相减就可以返回一个timedelta对象。
利用以下数据进行说明:


数据帧结构,只查看create_date字段
ods_sales_orders['create_date'][0]
ods_sales_orders['create_date'][0]-ods_sales_orders['create_date'][112000]
image.png
  • 计算:
ods_sales_orders['create_date'][0]+datetime.timedelta(days=365)
image.png

1.1.2Timestamp和np.timedelta64()

a_1=pd.to_datetime('2013-2-1 00:01:00')-pd.to_datetime('2013-1-11 00:01:00')
a_1+np.timedelta64('9','D') #加9天
a_1/np.timedelta64('1','D') #去掉单位
image.png
其实,对于Timestamp格式的时间变量来说,这两种计算方法都是可行的

二、相关的一些函数

1、pandas.to_datetime()

如果我们发现时间相关内容的变量为int,float,str等类型,不方便后面的分析,就需要使用该函数转化为常用的时间变量格式:pandas.to_datetime

pd.to_datetime(
    arg,
    errors='raise',
    dayfirst=False,
    yearfirst=False,
    utc=None,
    format=None,
    exact=True,
    unit=None,
    infer_datetime_format=False,
    origin='unix',
    cache=True,
)

转换得到的时间单位如下:


image.png
  • errors: {'ignore', 'raise', 'coerce'}
    如果为“ raise”,则无效的解析将引发异常
    如果为“coerce”,则将无效解析设置为NaT
    如果为“ ignore”,则无效的解析将返回输入
  • format:str,格式,default None,解析时间的strftime,例如“%d /%m /%Y”,请注意,“%f”将一直解析直至纳秒。有关选择的更多信息,请参见:strftime

如果时间序列格式不统一,pd.to_datetime()的处理方式:

  • 如果异常格式的值不多(至于什么比例叫不多,目前认为3%以下算吧),可以利用len做布尔判断筛选出异常长度的值。
  • 如果异常格式的值高于这个比例,利用pd.to_datetime的参数做处理。

2.1.1 例子一:时间格式不统一导致的错误

s = pd.Series(['3/11/2000', '3/12/2000', '3/13/2000'] * 1000)
print(pd.to_datetime(s, infer_datetime_format=False)[1])
print(pd.to_datetime(s, format='%m%d%Y', errors='coerce')[1]) #强制转换成NaT
print(pd.to_datetime(s, format='%m%d%Y', errors='ignore')[1]) #忽略错误,返回原始数据
优先使用infer_datetime_format参数

当然,正确的转换是这样的:


image.png

2.1.2例子2:转换为特定精度的时间序列数据

第一步:to_datetime()
第二步:astype(datetime64[D]),astype(datetime64[M])


image.png

本例中:

#此处如果用format='%y%m%d',则只能识别出年份中的两位数,例如1997只能识别成97 
pd.to_datetime(df['order_dt'],format='%Y%m%d')
format中的字幕指代
df.order_dt.astype('datetime64[D]')  #转化为datetime64,精度为日
df.order_dt.astype('datetime64[M]')  #转化为datetime64,精度为月
精度为日

精度为月

2.pd.to_datetime()处理后的数据环比计算后去掉单位

order_dt_diff必须是Timedelta('0 days 00:00:00')格式,可能是序列使用了diff()
或者pct_change()。

order_dt_diff/np.timedelta64(1,'D') #此处order_dt_diff为设定的时间单位计算的差值保存变量
#如果不进行操作,会有单位D存在
image.png

3.Timedelta和datetime.timedelta()是有区别的

前者往往要通过'/np.timedelta'去掉单位days。后者其实没有单位。


image.png

4.时间格式(datetime.date())和字符串(str)的相互转化需要使用到datetime.strftime()和datetime.strptime()函数

image.png

5.时间维度的提取

假如我们要统计某共享单车一天内不同时间点的用户使用数据,例如


image.png
df['start_time'].dt.hour.unique()

还有其他维度的提取,年、月、日、周,参见:
Datetime properties

注意:.dt的对象必须为pandas.Series,而不可以是Series中的单个元素

image.png

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