Арифметика дат. Класс timedelta

Курс по стандартной библиотеке: https://stepik.org/a/259466?utm_source=proproprogs

Смотреть материал на YouTube | RuTube

Продолжаем рассматривать основные принципы работы объектов класса datetime.date. На этом занятии увидим, как с его помощью можно выполнять различные арифметические вычисления с датами.

Пусть, например, имеются два объекта для текущего и предыдущего дней: 

today = datetime.date.today()
yesterday = today.replace(day=today.day-1)

Тогда на их основе можно вычислить разницу между сегодняшним и вчерашним днем: 

delta = today - yesterday
print(delta)  # 1 day, 0:00:00

Полученный результат (один день) будет сохранен в объекте delta типа timedelta. Объекты этого класса часто используются в операциях с календарными датами. Например, мы бы хотели создать объект  yesterday путем вычитания одного дня из объекта today: 

yesterday = today - 1  # ошибка

Но такая операция приведет к ошибке, т.к. арифметические операции с обычными целочисленными значениями недопустимы. Это связано с тем, что непонятно как интерпретировать число 1: как день, или как год, или как месяц или что-то еще. Поэтому разработчики модуля добавили еще один класс timedelta, с которым можно выполнять подобные вычисления с датами: 

yesterday = today - datetime.timedelta(days=1)

Вообще объекты класса datetime.timedelta описывают именно интервалы времени, то есть разницы между двумя моментами времени. Интервал может выражаться в неделях, днях, секундах и микросекундах. Поэтому объекты этого класса конструируются согласно синтаксису:

timedelta([days[, seconds[, microseconds[, milliseconds[, minutes[, hours[, weeks]]]]]])

Например: 

zero = timedelta()  # нулевой интервал
one_day = timedelta(days=1)
one_week = timedelta(weeks=1)
last_week = timedelta(weeks=-1)
two_last_hours = timedelta(hours=-2)
dt = timedelta(days=5, hours=6, milliseconds=10)

Как видите, интервалы могут содержать отрицательные значения. И обратите внимание на разницу определения следующих объектов: 

one_day = timedelta(days=1)  # один день
first_day = datetime.date(year=1, day=1, month=1)  # дата: 0001-01-01

Поэтому когда нам нужен именно временной интервал, то удобно использовать объекты класса timedelta.

Объекты класса timedelta содержат следующие полезные свойства, доступные только для чтения: 

days = one_week.days  # 7
seconds = one_week.seconds  # 0
microseconds = one_week.microseconds  # 0

Обратите внимание, что свойств weeks, months и подобных не существует, только дни, секунды и микросекунды. Причем все эти три свойства работают в сочетании друг с другом. Поэтому для одной недели будет 7 дней и 0 секунд. А вот, например, для такого интервала: 

td = timedelta(weeks=1, hours=12)

получим: 

days = td.days  # 7
seconds = td.seconds  # 43200
microseconds = td.microseconds  # 0

Если же нам нужно узнать общее число секунд в заданном интервале, то можно воспользоваться методом total_seconds(): 

sc = td.total_seconds()  # 648000.0

Арифметика с интервалами и датами

На основе существующих интервалов мы можем создавать новые путем выполнения арифметических операций с ними. Например, на основе интервала one_day можно сформировать еще несколько следующим образом: 

twodays = 2 * one_day
half_day = one_day / 2
three_days = one_day + two_days
one_and_half_day = one_day * 1.5

Обратите внимание, что объекты класса date можно только вычитать между собой: 

today = datetime.date.today()
yesterday = today - one_day
t = today - yesterday

вычисляя временные интервалы в виде объектов класса timedelta. А вот с объектами timedelta можно выполнять операции и вычитания и сложения. Пусть, например, у нас заданы интервалы в один день и одну неделю, а также дата в виде текущего дня: 

one_day = timedelta(days=1)
one_week = timedelta(weeks=1)
today = datetime.date.today()

На их основе достаточно просто можно вычислить следующие даты: 

yesterday = today - one_day
tomorrow = today + one_day
last_week = today - one_week
next_week = today + one_week

Видите, как это удобно и наглядно записано в тексте программы. Каждый программист легко поймет, что здесь вычисляется.

Конечно, другие арифметические операции с объектами date и timedelta выполнять нельзя, только складывать и вычитать. Например, следующие команды приведут к ошибкам: 

t = today * one_day
t = today / one_day

Сравнение интервалов и дат

С объектами классов date и timedelta можно выполнять операции сравнения. Например, такие: 

one_day < one_week  # True
one_day == one_week  # False
today <= yesterday  # False
today > yesterday  # True
last_week != next_week  # True

То есть, здесь можно использовать все стандартные операции сравнения. Но только с объектами одного и того же типа. Например, следующие команды приведут к ошибкам: 

today < one_day  # TypeError
one_week >= next_week  # TypeError

Хотя операции сравнения на равенство и неравенство, формально, сработают: 

one_week == next_week  # False

но в них нет особого смысла, т.к. интервалы времени и конкретная дата – разные сущности.

В заключение этого занятия приведу один простой практический пример с использованием дат и их сравнений: 

from datetime import datetime
 
expiration_date = datetime(2025, 8, 15)
today = datetime.now()
 
if expiration_date > today:
    remaining_time = expiration_date - today
    print(f"Продукт годен. Осталось {remaining_time.days} дней.")
else:
    print("Срок годности истек!")

Здесь проверяется срок годности некоторого продукта с помощью операции сравнения дат. Если продукт еще годен, то вычисляется число оставшихся дней. Иначе, выводится сообщение "Срок годности истек!".

Курс по стандартной библиотеке: https://stepik.org/a/259466?utm_source=proproprogs

Видео по теме

#1. Тип данных complex

#2. Множество frozenset

#3. Перечисления (enum). Класс Enum

#4. Классы IntEnum и StrEnum

#5. Именованные кортежи namedtuple модуля collections

#6. Словарь defaultdict модуля collections

#7. Упорядоченный словарь OrderedDict

#8. Класс Counter модуля collections

#9. Класс ChainMap модуля collections

#10. Функции pprint() и pformat(). Класс PrettyPrinter

#11. Очереди типов FIFO и LIFO

#12. Очередь deque модуля collections

#13. Класс Queue модуля queue

#14. Классы LifoQueue и PriorityQueue модуля queue

#15. Понятие кучи (heap). Модуль heapq

#16. Класс array. Методы класса array

#17. Модуль bisect - сортировка в моменте

#18. Функции copy() и deepcopy() модуля copy

#19. Магические методы __copy__() и __deepcopy__()

#20. Декораторы partial и partialmethod модуля functools

#21. Функция update_wrapper() и декоратор wraps

#22. Декоратор lru_cache модуля functools

#23. Функция reduce() модуля functools

#24. Декоратор singledispatch модуля functools

#25. Модуль abc (Abstract Base Classes)

#26. Модуль itertools. Функция chain()

#27. Функции zip_longest(), islice() и tee()

#28. Комбинаторные функции модуля itertools

#29. Функции фильтрации из модуля itertools

#30. Функции-генераторы модуля itertools

#31. Функции groupby() и starmap() модуля itertools

#32. Функции модуля operator. Классы itemgetter и attrgetter

#33. Функция methodcaller() модуля operator

#34. Функции модуля time. Функции time() и ctime()

#35. Функции monotonic(), perf_counter() и process_time()

#36. Функции localtime(), gmtime(), mktime(), strftime() и strptime()

#37. Модуль datetime. Классы time и date

#38. Арифметика дат. Класс timedelta

#39. Класс datetime модуля datetime

#40. Модуль calendar. Основные функции, классы и методы

#41. Модуль math (часть 1)

#42. Модуль math (часть 2)

#43. Модуль math (часть 3)

#44. Класс Decimal для точного представления вещественных чисел

#45. Методы класса Decimal

#46. Функции с числами Decimal. Глобальный и локальный контексты

#47. Класс Fraction модуля fractions

#48. Стандартные функции с объектами класса Fraction

#49. Модуль random стандартной библиотеки

#50. Введение в модуль statistics

#51. Вычисление дисперсий и ковариаций с помощью модуля statistics

#52. Введение в модуль re. Символьные классы

#53. Квантификаторы регулярных выражений

#54. Группировка и сохранение в регулярных выражениях

#55. Опережающие (lookahead) проверки. Флаги

#56. Ретроспективные (lookbehind) проверки

#57. Объект Match. Методы search(), finditer() и findall()

#58. Методы match(), split(), sub(), subn(), compile()

#59. Функции модуля os.path для анализа файловых маршрутов

#60. Дополнительные функции модуля os.path

#61. Классы PurePosixPath и PureWindowsPath модуля pathlib

#62. Классы PosixPath и WindowsPath модуля pathlib