一、标准库

在python中有许多自带的标准库库，这些不需要下载就可以使用。

1、标准库的使用方法

通过使用from和import可以导入标准库，通过as可以对标准库进行命名。

import time #导入整个库
from time import sleep#导入库中的某个函数
from time import * #导入库中的所有函数
from time import ctime as cti #导入库中的某个函数并命名

1. ​​内置模块​​：Python解释器内置的模块（如sys、os），优先级最高。
2. ​​当前工作目录​​：执行脚本所在的目录，优先级次高。
3. ​​PYTHONPATH环境变量指定的目录​​：按变量中路径顺序搜索。
4. ​​标准库路径​​：Python安装目录下的Lib文件夹（如math、random等标准库）。
5. ​​site-packages路径​​：通过pip安装的第三方库所在目录。

 2、时间库

time库主要用获取当前时间和设置时间格式等方面的功能。

（1）获取时间戳

时间戳是指从​​1970年1月1日00:00:00 UTC（协调世界时）​​开始计算的秒数或毫秒数。

import time #导入整个库
a = time.time()#通过该函数可以获取时间戳
print(a)

 通过两个时间戳可以测量程序的运行速度。

import time #导入整个库
start = time.time()
i = 0
while i < 100000000:
   i+=1
end = time.time()
print('开始时间：',start,'停止时间：',end,'运行时间：',end-start,flush=True)

（2）获取时间 

通过localtime(),gmtime(),ctime()函数我们可以获取不同的时间。

• localtime()

功能：将时间戳（秒数）转换为​​本地时区​​的struct_time数据类型（包含年、月、日、时、分、秒等字段），​​考虑时区和夏令时​

​返回值：返回 struct_time 对象（命名元组），包含以下字段：

1. tm_year：年份（如 2025）
2. tm_mon：月份（1-12）
3. tm_mday：日（1-31）
4. tm_hour：小时（0-23）
5. tm_min：分钟（0-59）
6. tm_sec：秒（0-61，60/61 为闰秒）
7. tm_wday：星期（0-6，0 为周一）
8. tm_yday：当年第几天（1-366）
9. mt_isdst：夏令时标志（-1：系统自动判断，0：未启用，1：启用）

localtime(seconds=None)

 参数seconds:为None表示获取本地当前时间，为时间戳值表示将时间戳seconds转化为本地时间

import time
a = time.localtime()
print(a)

• gmtime()

功能：将​​时间戳（秒数）​​转换为​​UTC（协调世界时）​​的 struct_time 结构体，​​不考虑时区

gmtime(seconds=None)

参数：默认为None表示获取当前UTC时区（0时区）的时间，为时间戳时转换为UTC时区(0时区)的时间。

返回值：返回 struct_time 对象

import time
a = time.gmtime()
print(a)

•  ctime()

功能：用于将​​时间戳（秒数）​​转换为​​本地时区​​的可读字符串，格式固定为：
"Day Mon dd hh:mm:ss yyyy\n"

ctime(seconds=None)

 参数：默认值：None，此时自动调用 time.time() 获取当前时间戳。整数或浮点数，表示从 ​​1970-01-01 00:00:00 UTC​​ 开始的秒数

返回值： 一个字符串（包括星期缩写（如 Mon），月份缩写（如 Jul），日期（dd），24 小时制时间（hh:mm:ss），年份（yyyy））

import time
a = time.ctime()
print(a)

 （3）时间格式转换

• mktime()函数

功能：将​​本地时间结构体或元组​​转换为自 ​​1970-01-01 00:00:00 UTC​​ 的时间戳

mktime(p_tuple)

 参数p_tuple:为struct_time 对象，为必填参数。

import time
a = time.mktime(time.strptime('1999-12-31','%Y-%m-%d'))
print(a)

•  strftime()

功能：用于将时间结构体（如 struct_time）转换为指定格式的字符串

strftime(format,p_tuple=None)

参数format:根据format格式定义输出时间。

format格式	含义	示例输出（2025-07-22 14:30:00）
%Y	四位年份	2025
%m	两位月份（01-12）	07
%d	两位日期（01-31）	22
%H	24小时制小时（00-23）	14
%I	12小时制小时（01-12）	02
%M	分钟（00-59）	30
%S	秒（00-60）	00
%A	星期全称（英文）	Tuesday
%a	星期缩写（英文）	Tue
%Z	时区名称（如 UTC）	UTC
%z	时区偏移（如 +0800）	+0800

p_tuple=None（可选）：时间元组（由 time.localtime() 生成）

import time

# 指定时间元组格式化
time_tuple = (2025, 7, 22, 14, 30, 0, 1, 203, -1)
formatted = time.strftime("%A, %B %d", time_tuple)
print(formatted)  # 输出：Tuesday, July 22

• strptime()

功能：根据格式字符串提取日期和时间信息

strptime(string,format)

参数：string带有时间格式的字符串，format字符串的时间格式

返回值：Python 的 time 模块返回 struct_time 对象

import time
time_str = "30 Nov 00"
struct_time = time.strptime(time_str, "%d %b %y")  # 返回 struct_time
print(struct_time)

• sleep() 

功能 :暂停当前线程的执行

sleep(seconds)

 参数：seconds为暂停的时间单位为秒

import time

import time #导入整个库
start = time.time()
time.sleep(5)
end = time.time()
print('开始时间：',start,'停止时间：',end,'运行时间：',end-start,flush=True)

3、随机库

Python 中的 random 标准库是处理随机数生成的核心工具，广泛用于模拟、游戏、密码学（非安全场景）等领域   

（1）随机生成

• uniform(参数1，参数2)

功能：用于生成参数一到参数二之间的随机浮点数 

import random
a= random.uniform(0,1)
print(a)

• random()

功能：生成0到1之间的随机小数

import random
a= random.random()
print(a)

• randint(参数1，参数2)

功能：生成参数1到参数2之间的随机整数

import random
a= random.randint(2,10)
print(a)

•  randrange(参数1，参数2，参数3)

功能：用于生成在参数1到参数2之间且步长为参数3的随机整数。

import random
a= random.randrange(2,10,2)
print(a)

（2）随机选择

• 、choice(参数)函数

功能：用于从给定的非空序列（如列表、元组、字符串等）中​​随机返回一个元素​​

import random
a= random.choice(['苹果', '香蕉', '橘子', '葡萄'])
print(a)

•  shuffle(参数)

功能：用于​​随机打乱（重新排序）一个可变序列（通常是列表）中的元素顺序​​。

import random
cards = ['A', 'K', 'Q', 'J', '10']
print("打乱前:", cards)
random.shuffle(cards)  # 打乱顺序
print("打乱后:", cards)

• sample(参数1，参数2)

功能：用于从指定的​​序列（如列表、元组、字符串等）中随机抽取指定数量（不重复）的元素​​，并返回一个新的列表。

import random
fruits = ['苹果', '香蕉', '橘子', '葡萄', '西瓜']
selected = random.sample(fruits, 3)  # 随机选 3 个，不重复
print("随机选中的水果:", selected)

（3）随机种子 

随机种子（Random Seed）​​ 是用于​​控制随机数生成器初始状态​​的一个值，它决定了后续生成的“随机数”序列是​​可复现的（确定的）​​还是​​真正随机的​​。

seed(参数)

​​参数​​（通常是一个整数，比如 42、0、123 等）：是用来初始化随机数生成器的“种子值”。可以是任意​​整数（int）​​，常用的有 42（经典值）、0、1、123 等。如果你传入的是​​相同的种子值​​，那么后续调用 random 模块的随机函数时，得到的随机结果就会​​完全一样​​。如果不传参数（即 random.seed()）​​：Python 会使用​​当前系统时间​​作为默认种子，因此每次运行程序时，结果都会不同（表现为真正的随机）。一个种子只会对下一个随机产生影响。

import random

print(random.randint(1, 100))  # 比如输出 42
print(random.choice(['苹果', '香蕉', '橘子']))  # 比如输出 '香蕉'

random.seed(42)  # 设置随机种子为 42

print(random.randint(1, 100))  # 比如输出 81
print(random.choice(['苹果', '香蕉', '橘子']))  # 比如输出 '香蕉'

random.seed(42) #相同种子输出相同
print(random.randint(1, 100)) #输出81
print(random.choice(['苹果', '香蕉', '橘子']))  # 输出 '香蕉'