Pandas 时间类型及转换

Pandas 三种时间类型的转换关系

Pandas 的时间类型之间可以互相转换。以下是它们之间的关系和常用操作：

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1. datetime64 和 Timestamp 的关系

• datetime64 是底层类型，用来表示时间点。
• Timestamp 是 datetime64 的封装，提供更多方法和属性。

转换方法

• datetime64 → Timestamp：datetime64 中的每个时间值在操作时会自动转为 Timestamp。
• Timestamp → datetime64：在 DataFrame 中，Timestamp 会自动存储为 datetime64。

示例

import pandas as pd

# datetime64 类型列
df = pd.DataFrame({'时间': pd.to_datetime(['2024-11-08 12:00:00', '2024-11-09 08:30:00'])})
print(type(df['时间'].iloc[0]))  # 输出：<class 'pandas._libs.tslibs.timestamps.Timestamp'>

# 直接用 Timestamp 创建
timestamp = pd.Timestamp('2024-11-08 12:00:00')
print(type(timestamp))  # 输出：<class 'pandas._libs.tslibs.timestamps.Timestamp'>

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2. datetime64 和 Timedelta 的关系

• Timedelta 可以加减到 datetime64 类型，表示时间的偏移。
• 两个 datetime64 相减会返回一个 Timedelta 类型。

示例

# datetime64 加减 timedelta
df['时间+8小时'] = df['时间'] + pd.Timedelta(hours=8)

# 计算时间差
df['时间差'] = df['时间'].diff()  # 结果为 Timedelta 类型
print(df['时间差'].iloc[1])  # 输出：1 days 20:30:00

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3. Timestamp 和 Timedelta 的关系

• Timestamp 和 Timedelta 的关系类似于 datetime64 和 Timedelta：
  • Timestamp + Timedelta 会返回一个新的时间点。
  • 两个 Timestamp 相减会返回 Timedelta。

示例

timestamp = pd.Timestamp('2024-11-08 12:00:00')
timedelta = pd.Timedelta(days=2)

# 加减运算
new_timestamp = timestamp + timedelta
print(new_timestamp)  # 输出：2024-11-10 12:00:00

# 时间差
time_diff = pd.Timestamp('2024-11-10 12:00:00') - timestamp
print(time_diff)  # 输出：2 days 00:00:00

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常见属性和方法

以下是 datetime64、Timedelta 和 Timestamp 的常用属性和方法：

1. datetime64 和 Timestamp

• 属性：
  • .year：年份
  • .month：月份
  • .day：日期
  • .hour：小时
  • .minute：分钟
  • .second：秒
  • .dayofweek：星期几（0 表示星期一，6 表示星期日）
  • .is_month_start / .is_month_end：是否为月初/月底
  • .tz：时区信息
  • .date / .time：只返回日期或时间部分
• 方法：
  • .strftime(format)：格式化日期时间为字符串。
  • .to_pydatetime()：转换为 Python 的 datetime 对象。
  • .floor(freq)：向下取整到指定的时间单位。
  • .ceil(freq)：向上取整到指定的时间单位。
  • .round(freq)：四舍五入到指定的时间单位。

示例

timestamp = pd.Timestamp('2024-11-08 12:30:45')

# 属性
print(timestamp.year)  # 输出：2024
print(timestamp.dayofweek)  # 输出：4（星期五）

# 方法
print(timestamp.strftime('%Y-%m-%d'))  # 输出：2024-11-08
print(timestamp.floor('H'))  # 输出：2024-11-08 12:00:00

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2. Timedelta

• 属性：
  • .days：总天数。
  • .seconds：不足一天的秒数。
  • .microseconds：不足一秒的微秒数。
  • .total_seconds()：返回总秒数（包括天数转换的秒数）。
• 方法：
  • .to_pytimedelta()：转换为 Python 的 timedelta 对象。
  • .round(freq)：四舍五入到指定的时间单位。

示例

timedelta = pd.Timedelta(days=1, hours=5, minutes=30)

# 属性
print(timedelta.days)  # 输出：1
print(timedelta.seconds)  # 输出：19800（5小时30分钟）
print(timedelta.total_seconds())  # 输出：111000.0

# 方法
print(timedelta.to_pytimedelta())  # 输出：1 day, 5:30:00

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转换总结

操作	结果类型
datetime64 加减 Timedelta	datetime64 或 Timestamp
两个 datetime64 / Timestamp 相减	Timedelta
创建 Timedelta	Timedelta
Timestamp 转为 Python datetime	datetime.datetime
Timedelta 转为 Python timedelta	datetime.timedelta

有了这些知识，你可以轻松操作和转换 Pandas 的时间类型数据！

好像还有一个combine，我没写