16. 练习:万年历

閱讀時間約 17 分鐘
raw-image

Hi, 大家好。我是茶桁。

上一节课最后,我让我家去预习一下日历和时间的相关模块,不知道大家有没有去预习。不管如何,这节课,让我们开始做一个练习:万年历。

没有预习的小伙伴也跟着一起,在本次练习完成的时候,相信你会对这些模块有了初步的了解。

好,让我们开始吧。

首先,我们需要来看看calendar.monthrange()这个函数,它属于calendar模块内,返回指定年份和月份的数据,月份的第一天是周几,和月份中的天数。

 import calendar
 ​
 res = calendar.monthrange(2023, 6)
 print(res)
 ​
 ---
 (3, 30)

我们接收了返回值,但是这个3和30分别是什么意思呢?我们打开日历看一下就明白了:

raw-image

如图所见,2023年的6月份一共是30天,第一天是周四。这也正是(3, 30)的含义。之所以是3而不是4,是因为是从0开始计算的,也就是说,周一是0。比如,2023年5月的第一天就是周一,我们来看看是不是这么回事:

 res = calendar.monthrange(2023, 5)
 print(res)
 ​
 ---
 (0, 31)

那有了这个,我们要做一个当月的日历就简单了,还记得我们之前做过一个星星的矩阵吗?是一样的概念,这是这次直接换成了数字而已, 来,让我们从最基本框架开始(还是以6月份数据来做):

 days = res[1]
 week = res[0] + 1
 ​
 d = 1
 while d <= days:
     # 循环周
     for i in range(1, 8):
         print('{:0>2d}'.format(d), end=" ")
         d+=1
     print()
 ​
 ---
 01 02 03 04 05 06 07
 08 09 10 11 12 13 14
 15 16 17 18 19 20 21
 22 23 24 25 26 27 28
 29 30 31 32 33 34 35

这样,我们就将天数打印出来了。可是,明眼人一眼就看出了问题,这一月只有30天,怎么得到的35天的?让我们来修复一下这个问题:

 days = res[1]
 week = res[0] + 1
 ​
 print('一   二   三   四   五   六   日')
 d = 1
 while d <= days:
     # 循环周
     for i in range(1, 8):
         # 判断是否输出
         if d > days:
             print('', end='')
         else:
             print('{:0>2d}'.format(d), end="   ")
         d+=1
     print()
 ​
 ---
 一   二    三   四   五    六   日
 01   02   03   04   05   06   07  
 08   09   10   11   12   13   14  
 15   16   17   18   19   20   21  
 22   23   24   25   26   27   28  
 29   30  

我们在代码中加了一层判断,如果循环中的d大于days了,那我们就直接输出空格,否则才正确输出格式化的数字,那么这样就可以不输出31-35了。

完成了,顺便还打印了一行星期几。可是问题是,没有和实际情况对齐对吧?没事,我们继续来改动。

 days = res[1]
 week = res[0] + 1
 ​
 print('一   二   三   四   五   六   日')
 d = 1
 while d <= days:
     # 循环周
     for i in range(1, 8):
         # 判断是否输出
         if d > days or (d==1 and i<week):
             print('     ', end='')
         else:
             print('{:0>2d}'.format(d), end="   ")
             d+=1
     print()
 ​
 ---
 一   二    三   四   五    六   日
                01   02   03   04  
 05   06   07   08   09   10   11  
 12   13   14   15   16   17   18  
 19   20   21   22   23   24   25  
 26   27   28   29   30    

我们在之前判断d大于days的判断上再加上一层,不仅如此,当d==1并且i小于week的时候,也都是出制表符,那自然最开始和最末尾不该出现数字的地方都被制表符补齐了。

我们再来多做一次实验,将月份改成7月来看看和实际情况是否相符, 并且,这次我们多加一些内容,将其中的年份和月份也都打印出来:

 year = 2023
 month = 7
 res = calendar.monthrange(year, month)
 ​
 days = res[1]
 week = res[0] + 1
 ​
 print(f'========= {year} 年  {month} 月 =========')
 print('一   二   三   四   五   六   日')
 print('='*32)
 d = 1
 while d <= days:
     # 循环周
     for i in range(1, 8):
         # 判断是否输出
         if d > days or (d==1 and i<week):
             print('     ', end='')
         else:
             print('{:0>2d}'.format(d), end="   ")
             d+=1
     print()
 ​
 ---
 ========= 2023 年  7=========
 一   二    三   四   五    六   日
 ================================
                          01   02  
 03   04   05   06   07   08   09  
 10   11   12   13   14   15   16  
 17   18   19   20   21   22   23  
 24   25   26   27   28   29   30  
 31  

我们来看看实际情况是不是如此:

raw-image

没错,确实如此。7月份的第一天从周六开始,一个月有31天,周一为最后一天。那说明,我们上面写的内容真实有效。

那现在要干嘛呢?当然是封装成一个函数,以yearmonth为参数,这样,不管我想要查询任意月份,只要我输入对应参数就可以了:

 def showdate(year, month):
     res = calendar.monthrange(year, month)
 ​
     days = res[1] # 当前月份的天数
     week = res[0] + 1 # 当前月份第一天是周几
 ​
     print(f'========= {year} 年  {month} 月 =========')
     print('一   二   三   四   五   六   日')
     print('='*32)
     # 实现日历信息的输出
     d = 1
     while d <= days:
         # 循环周
         for i in range(1, 8):
             # 判断是否输出
             if d > days or (d==1 and i<week):
                 print('     ', end='')
             else:
                 print('{:0>2d}'.format(d), end="   ")
                 d+=1
         print()
 ​
 showdate(2023, 12)
 ​
 ---
 ========= 2023 年  12=========
 一   二    三   四   五    六   日
 ================================
                     01   02   03  
 04   05   06   07   08   09   10  
 11   12   13   14   15   16   17  
 18   19   20   21   22   23   24  
 25   26   27   28   29   30   31  

我们尝试调用了一下封装好的函数,输出2023年12月份日历,大家可以看看自己手机里的日历,绝对真实可靠。

好了,现在我们要完成万年历的制作了。

万年历,自然是有一个初始值,那这个初始值必须是当前时间最妥当。不然你们试试打开你们的日历,看是不是打开默认都是指向的「今天」。

那么首先,让我们获取一下当前系统的年月,这个就需要用到我们的time模块里的localtime()方法,其返回参数如下:

 time.struct_time(tm_year=2023, tm_mon=8, tm_mday=13, tm_hour=1, tm_min=50, tm_sec=38, tm_wday=6, tm_yday=225, tm_isdst=0)

那我们如何从中拿到我需要的内容?我们接着看:

 import time
 dd = time.localtime()
 year = dd.tm_year
 month = dd.tm_mon
 ​
 showdate(year, month)
 ​
 ---
 ========= 2023 年  8=========
 一   二    三   四   五    六   日
 ================================
      01   02   03   04   05   06  
 07   08   09   10   11   12   13  
 14   15   16   17   18   19   20  
 21   22   23   24   25   26   27  
 28   29   30   31  

很明显,我们用yearmonth两个变量从得到的localtime里获取了其中的年份和月份信息。然后重新调用showdate()封装函数,将其传入。也就打印出了我们当前月份的日历。

可是这都是静态的,我们总不能就只看我们当月的月份。所以,我们接着扩展这个程序。

 import time
 ...
 ​
 while True:
     # 默认输出当前年月的日历信息
     showdate(year, month)
     print(' < 上一月     下一月 > ')
     c = input('请输入您的选择 "<" or ">":')
     # 判断用户的输入内容
     if c == '<':
         month -= 1
     elif c == '>':
         month += 1
     else:
         print('您输入内容错误,请重新输入"<"或者">"来选择。')
 ​
 ---
 ========= 2023 年  8=========
 一   二    三   四   五    六   日
 ================================
      01   02   03   04   05   06  
 07   08   09   10   11   12   13  
 14   15   16   17   18   19   20  
 21   22   23   24   25   26   27  
 28   29   30   31                  
  < 上一月     下一月 >
 >
 ========= 2023 年  9=========
 一   二    三   四   五    六   日
 ================================
                     01   02   03  
 04   05   06   07   08   09   10  
 11   12   13   14   15   16   17  
 18   19   20   21   22   23   24  
 25   26   27   28   29   30        
  < 上一月     下一月 >

我们在程序运行中没有图形界面,无法接收鼠标信息,那就用输入<>来代替一下,其逻辑是相同的。

可以看到,我们做了一个判断,当输入<的时候,我月份数字减少,当我们输入>的时候,月份数字增加。所以当我们输入>的时候,表示下一月,数字增加,也就打印出了9月份的月份信息。

可是问题又来了,我们总不能无限加或者无限减下去吧,12月份之后不可能是13月份吧。这又该怎么办呢?

别着急,我们继续研究下该怎么改善:

 import time
 ...
 ​
 while True:
     ...
     # 判断用户的输入内容
     if c == '<':
         month -= 1
         if month < 1:
             month = 12
             year -= 1
     elif c == '>':
         month += 1
         if month > 12:
             month = 1
             year += 1
     elif c == 'exit':
         break
     else:
         print('您输入内容错误,请重新输入"<"或者">"来选择。')

既然月份是固定的数字,那就是最好办的,我们让变量控制在范围内不就好了。如果超过数字了,那就改变年份,将月份回滚为最小值或者最大值不就好了。两个简单的if解决了问题。

这就完了吗?并没有。在打印的过程当中,我发现一个问题,就是我们的月份信息不断的叠加,那导致打印区变的过长,最终都没打印完全。这并不是我们想要的,如图:

raw-image

所以,其实我都还没验证到底12月份之后是否正常变为2024年1月了。忍不了,这个问题也必须要解决。

那如何解决呢?我想起来,在Linux命令中有一个clear命令,其功能就是将当前窗口内容清理掉。那Python中又有很多和系统操作相同的功能,这次有没有呢?就算没有,我记得os.system()似乎可以调用系统命令的。

那,我们试试看:

 import os
 while True:
     os.system('clear')
     # 默认输出当前年月的日历信息
    ...

实际操作了一下,无法在Jupyter Notebook中实现,但是当你将代码存储成.py文件之后,在shell中执行是完全可以实现的。如下图:

raw-image

至此,我们本次的练习「万年历」就完成了。

大家可以下载我的源码来研究,第16课,包含一个.ipynb笔记本文件和一个.py完整文件。

有什么问题,评论区留言。

好了,下课,咱们下节课再见。

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从基础开始,再到Python,然后是CV、BI、NLP等相关技术。从头到尾详细的教授一边人工智能。
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