Мастер-класс по обработке дат и времени в Python: от datetime до pandas

from datetime import datetime, date, time

# Получение текущей даты и времени
current_datetime = datetime.now()
print(f"Текущие дата и время: {current_datetime}")

# Получение только текущей даты
current_date = date.today()
print(f"Текущая дата: {current_date}")

# Создание конкретной даты
specific_date = date(2023, 12, 31)
print(f"Конкретная дата: {specific_date}")

# Создание конкретного времени
specific_time = time(13, 45, 30)
print(f"Конкретное время: {specific_time}")

# Создание конкретных даты и времени вместе
specific_datetime = datetime(2023, 12, 31, 13, 45, 30)
print(f"Конкретные дата и время: {specific_datetime}")

dt = datetime.now()
print(f"Год: {dt.year}")
print(f"Месяц: {dt.month}")
print(f"День: {dt.day}")
print(f"Час: {dt.hour}")
print(f"Минуты: {dt.minute}")
print(f"Секунды: {dt.second}")
print(f"Микросекунды: {dt.microsecond}")
print(f"День недели: {dt.weekday()}") # 0 = понедельник, 6 = воскресенье

from datetime import datetime

now = datetime.now()

# Различные форматы представления даты и времени
formatted_date = now.strftime("%Y-%m-%d") # 2023-11-15
formatted_datetime = now.strftime("%d/%m/%Y %H:%M:%S") # 15/11/2023 14:30:45
formatted_custom = now.strftime("%A, %d %B %Y") # Wednesday, 15 November 2023

print(formatted_date)
print(formatted_datetime)
print(formatted_custom)

# Преобразование строки в объект datetime
date_string = "21-06-2023 15:30:00"
parsed_date = datetime.strptime(date_string, "%d-%m-%Y %H:%M:%S")
print(f"Преобразованная дата: {parsed_date}")

# Другой формат
another_date = "March 15, 2023"
parsed_another = datetime.strptime(another_date, "%B %d, %Y")
print(f"Еще одна преобразованная дата: {parsed_another}")

# Преобразование из ISO формата
iso_date = "2023-11-15T14:30:45.123456Z"
from datetime import datetime
import iso8601 # Требуется установка: pip install iso8601

# Вариант 1: с библиотекой iso8601
parsed_iso = iso8601.parse_date(iso_date)
print(f"Парсинг ISO с библиотекой: {parsed_iso}")

# Вариант 2: встроенными средствами Python 3.7+
from datetime import datetime
parsed_fromisoformat = datetime.fromisoformat(iso_date.replace("Z", "+00:00"))
print(f"Парсинг ISO встроенными средствами: {parsed_fromisoformat}")

import locale
from datetime import datetime

# Установка русской локали (если поддерживается системой)
try:
locale.setlocale(locale.LC_TIME, 'ru_RU.UTF-8')
except locale.Error:
print("Русская локаль не поддерживается. Используется локаль по умолчанию.")

now = datetime.now()
russian_date = now.strftime("%d %B %Y, %A")
print(f"Дата на русском: {russian_date}")

# Возвращаем локаль по умолчанию
locale.setlocale(locale.LC_TIME, '')

# Получение Unix timestamp (секунды с 1 января 1970)
import time
unix_timestamp = int(time.time())
print(f"Текущий Unix timestamp: {unix_timestamp}")

# Преобразование Unix timestamp обратно в datetime
from datetime import datetime
timestamp_datetime = datetime.fromtimestamp(unix_timestamp)
print(f"DateTime из timestamp: {timestamp_datetime}")

from datetime import datetime, timedelta

# Текущая дата и время
now = datetime.now()
print(f"Текущие дата и время: {now}")

# Добавление времени
one_day_later = now + timedelta(days=1)
print(f"Завтра в это же время: {one_day_later}")

one_week_later = now + timedelta(weeks=1)
print(f"Через неделю: {one_week_later}")

# Более сложный пример
future_date = now + timedelta(days=30, hours=12, minutes=30)
print(f"30 дней, 12 часов и 30 минут спустя: {future_date}")

# Вычитание времени
one_day_before = now – timedelta(days=1)
print(f"Вчера в это же время: {one_day_before}")

# Расчет разницы между двумя датами
start_date = datetime(2023, 1, 1)
end_date = datetime(2023, 12, 31)
difference = end_date – start_date
print(f"Дней между датами: {difference.days}")
print(f"Секунд между датами: {difference.total_seconds()}")

from datetime import datetime

# Расчет возраста
def calculate_age(birthdate):
today = datetime.today()
age = today.year – birthdate.year – ((today.month, today.day) < (birthdate.month, birthdate.day))
return age

birth_date = datetime(1990, 5, 15)
age = calculate_age(birth_date)
print(f"Возраст: {age} лет")

# Получение первого дня месяца
def first_day_of_month(year, month):
return datetime(year, month, 1)

first_day = first_day_of_month(2023, 11)
print(f"Первый день ноября 2023: {first_day}")

# Получение последнего дня месяца
def last_day_of_month(year, month):
if month == 12:
next_month = datetime(year + 1, 1, 1)
else:
next_month = datetime(year, month + 1, 1)
return next_month – timedelta(days=1)

last_day = last_day_of_month(2023, 11)
print(f"Последний день ноября 2023: {last_day}")

def business_days_between(start_date, end_date):
if start_date > end_date:
raise ValueError("Начальная дата должна быть меньше конечной")

days_count = 0
current_date = start_date

while current_date <= end_date:
# Проверяем, является ли день рабочим (0=понедельник, 5=суббота, 6=воскресенье)
if current_date.weekday() < 5:
days_count += 1
current_date += timedelta(days=1)

return days_count

start = datetime(2023, 11, 1)
end = datetime(2023, 11, 30)
business_days = business_days_between(start, end)
print(f"Рабочих дней в ноябре 2023: {business_days}")

def next_weekday(date, weekday):
"""
Функция возвращает следующую дату, соответствующую заданному дню недели.
Параметр weekday: 0=понедельник, 1=вторник и т.д.
"""
days_ahead = weekday – date.weekday()
if days_ahead <= 0: # Если сегодня искомый день недели или позже
days_ahead += 7
return date + timedelta(days=days_ahead)

today = datetime.now().date()
next_monday = next_weekday(today, 0) # 0 = понедельник
print(f"Следующий понедельник: {next_monday}")

# Генерирование последовательности дат (каждый понедельник в течение 5 недель)
mondays = [next_monday + timedelta(weeks=i) for i in range(5)]
print("Ближайшие 5 понедельников:")
for monday in mondays:
print(monday.strftime("%d %B %Y"))

from datetime import datetime
import pytz

# Создание осведомлённого о часовом поясе объекта datetime
utc_now = datetime.now(pytz.UTC)
print(f"Текущее время в UTC: {utc_now}")

# Конвертация в другие часовые пояса
moscow_tz = pytz.timezone('Europe/Moscow')
moscow_time = utc_now.astimezone(moscow_tz)
print(f"Текущее время в Москве: {moscow_time}")

ny_tz = pytz.timezone('America/New_York')
ny_time = utc_now.astimezone(ny_tz)
print(f"Текущее время в Нью-Йорке: {ny_time}")

# Локализация наивного объекта datetime в конкретный часовой пояс
local_time = datetime.now() # наивный объект
local_moscow = moscow_tz.localize(local_time)
print(f"Локализованное московское время: {local_moscow}")

import pytz
from datetime import datetime, timedelta

# Переход на летнее время в США (2023)
# 2:00 AM на 12 марта 2023 года перепрыгивает на 3:00 AM
ny_tz = pytz.timezone('America/New_York')

# Создаем время прямо перед переходом
before_dst = datetime(2023, 3, 12, 1, 59, 0)
before_dst = ny_tz.localize(before_dst)
print(f"Перед переходом на летнее время: {before_dst}")

# Прибавляем 2 минуты, чтобы перейти через границу перехода
after_dst = before_dst + timedelta(minutes=2)
print(f"После перехода на летнее время: {after_dst}")
print(f"Разница между временем: {(after_dst – before_dst).total_seconds() / 60} минуты")
# Результат покажет больше чем 2 минуты из-за перехода на летнее время

# Пример работы с повторяющимся временем при переходе с летнего времени
# 2:00 AM на 5 ноября 2023 возвращается на 1:00 AM
ambiguous_time = datetime(2023, 11, 5, 1, 30, 0)

# Указываем, что это первое появление времени (до перехода)
first_occurrence = ny_tz.localize(ambiguous_time, is_dst=True)
print(f"Первое появление времени (летнее время): {first_occurrence}")

# Указываем, что это второе появление времени (после перехода)
second_occurrence = ny_tz.localize(ambiguous_time, is_dst=False)
print(f"Второе появление времени (стандартное время): {second_occurrence}")

# Python 3.9+
from datetime import datetime
from zoneinfo import ZoneInfo

# Создание осведомлённого о часовом поясе объекта
dt = datetime(2023, 11, 15, 12, 0, tzinfo=ZoneInfo("Europe/Moscow"))
print(f"Время в Москве: {dt}")

# Конвертация в другой часовой пояс
dt_tokyo = dt.astimezone(ZoneInfo("Asia/Tokyo"))
print(f"То же время в Токио: {dt_tokyo}")

from dateutil.parser import parse
from dateutil.relativedelta import relativedelta
from dateutil.rrule import rrule, MONTHLY, WEEKLY, MO, WE, FR

# Интеллектуальный парсинг даты из строки
date_string = "Nov 15, 2023 at 2:30pm"
parsed_date = parse(date_string)
print(f"Распарсенная дата: {parsed_date}")

# Использование relativedelta для более сложных расчетов
from datetime import datetime
now = datetime.now()
six_months_later = now + relativedelta(months=+6)
print(f"Через 6 месяцев: {six_months_later}")

# Поиск первого понедельника месяца
first_monday = now + relativedelta(day=1, weekday=MO(1))
print(f"Первый понедельник месяца: {first_monday}")

# Создание расписания: каждую среду и пятницу в течение месяца
start_date = datetime(2023, 11, 1)
end_date = datetime(2023, 11, 30)

wednesday_friday = list(rrule(
WEEKLY,
byweekday=(WE, FR),
dtstart=start_date,
until=end_date
))

print("Все среды и пятницы в ноябре 2023:")
for date in wednesday_friday:
print(date.strftime("%A, %d %B %Y"))

import pandas as pd
import numpy as np

# Создание временного ряда
date_range = pd.date_range(start='2023-01-01', end='2023-01-31', freq='D')
data = np.random.randn(len(date_range))
time_series = pd.Series(data, index=date_range)
print(time_series.head())

# Ресемплинг (агрегация по неделям)
weekly_mean = time_series.resample('W').mean()
print("\nСреднее значение по неделям:")
print(weekly_mean)

# Скользящее среднее за 7 дней
rolling_mean = time_series.rolling(window=7).mean()
print("\nСкользящее среднее за 7 дней:")
print(rolling_mean.tail())

# Поиск дней с аномальными значениями (выше 2 стандартных отклонений)
threshold = time_series.mean() + 2 * time_series.std()
anomalies = time_series[time_series > threshold]
print("\nАномальные значения:")
print(anomalies)

# Arrow – для элегантной работы с датами
import arrow

# Создание объекта Arrow
now = arrow.now()
print(f"Текущее время (Arrow): {now}")

# Человекочитаемые преобразования
print(f"Человекочитаемый формат: {now.humanize()}")
print(f"В прошлом: {now.shift(hours=-2).humanize()}")
print(f"В будущем: {now.shift(days=+3).humanize()}")

# Pendulum – более мощная альтернатива datetime
import pendulum

# Создание объекта Pendulum
now_pendulum = pendulum.now()
print(f"\nТекущее время (Pendulum): {now_pendulum}")

# Цепочки методов и удобные манипуляции
next_tuesday = now_pendulum.next(pendulum.TUESDAY)
print(f"Следующий вторник: {next_tuesday.format('dddd, DD MMMM YYYY')}")

# Работа с периодами
period = now_pendulum.diff(now_pendulum.add(days=10))
print(f"Разница: {period.in_words()}")

from freezegun import freeze_time
from datetime import datetime

# Демонстрация работы freezegun
print(f"Реальное текущее время: {datetime.now()}")

# "Замораживаем" время для тестирования
with freeze_time("2023-12-25 10:00:00"):
print(f"'Замороженное' время: {datetime.now()}")

# Весь код внутри этого блока будет видеть фиксированное время
one_hour_later = datetime.now().replace(hour=datetime.now().hour + 1)
print(f"Час спустя (все еще в замороженном контексте): {one_hour_later}")

# Вне блока время снова идет нормально
print(f"Реальное текущее время после выхода из блока: {datetime.now()}")

from workalendar.europe import Russia
from datetime import date

# Создаем календарь для России
cal = Russia()

# Проверяем, является ли день рабочим
test_date = date(2023, 5, 9) # День Победы
is_working_day = cal.is_working_day(test_date)
print(f"9 мая 2023 – рабочий день? {is_working_day}")

# Получаем все праздники 2023 года
holidays_2023 = cal.holidays(2023)
print("\nПраздники в России в 2023 году:")
for holiday_date, holiday_name in holidays_2023:
print(f"{holiday_date}: {holiday_name}")

# Добавление 10 рабочих дней к дате
start_date = date(2023, 12, 25)
end_date = cal.add_working_days(start_date, 10)
print(f"\n10 рабочих дней после 25 декабря 2023: {end_date}")