如何计算两个时间字符串之间的时间间隔

Question

我有两个时间，一个是开始时间，一个是结束时间，格式是10:33:26（小时:分钟:秒）。我需要计算这两个时间之间的差值。我查阅了Python的文档，也在网上搜索过，感觉应该和datetime模块或者time模块有关。但是我一直搞不定，总是找到的是涉及日期的计算方法。

最后，我需要计算多个时间段的平均值。我已经成功计算出时间差，并把它们存储在一个列表里。现在我需要计算平均值。我正在用正则表达式来提取原始时间，然后再计算差值。

那么，在计算平均值的时候，我应该先把时间转换成秒，然后再计算平均值吗？

Answer 1

这里有一个解决方案，可以计算时间差，即使结束时间小于开始时间（跨越午夜的情况），比如 23:55:00-00:25:00（持续半小时）:

#!/usr/bin/env python
from datetime import datetime, time as datetime_time, timedelta

def time_diff(start, end):
    if isinstance(start, datetime_time): # convert to datetime
        assert isinstance(end, datetime_time)
        start, end = [datetime.combine(datetime.min, t) for t in [start, end]]
    if start <= end: # e.g., 10:33:26-11:15:49
        return end - start
    else: # end < start e.g., 23:55:00-00:25:00
        end += timedelta(1) # +day
        assert end > start
        return end - start

for time_range in ['10:33:26-11:15:49', '23:55:00-00:25:00']:
    s, e = [datetime.strptime(t, '%H:%M:%S') for t in time_range.split('-')]
    print(time_diff(s, e))
    assert time_diff(s, e) == time_diff(s.time(), e.time())

输出结果

0:42:23
0:30:00

time_diff() 函数会返回一个时间差对象，你可以把它直接作为序列的一部分传给 mean() 函数，例如:

#!/usr/bin/env python
from datetime import timedelta

def mean(data, start=timedelta(0)):
    """Find arithmetic average."""
    return sum(data, start) / len(data)

data = [timedelta(minutes=42, seconds=23), # 0:42:23
        timedelta(minutes=30)] # 0:30:00
print(repr(mean(data)))
# -> datetime.timedelta(0, 2171, 500000) # days, seconds, microseconds

mean() 的结果也是一个 timedelta() 对象，你可以把它转换成秒（使用 td.total_seconds() 方法，从 Python 2.7 开始支持），或者转换成小时（使用 td / timedelta(hours=1)，在 Python 3 中）。

Answer 2

试试这个方法——它在处理短时间事件时非常有效。如果某个事情花费的时间超过一个小时，那么最后的显示可能需要一些更友好的格式。

import time
start = time.time()

time.sleep(10)  # or do something more productive

done = time.time()
elapsed = done - start
print(elapsed)

时间差会以经过的秒数返回。

Answer 3

没错，datetime库正是你需要的。具体来说，就是 datetime.strptime() 这个方法，它可以把一个字符串转换成一个 datetime 对象。

from datetime import datetime
s1 = '10:33:26'
s2 = '11:15:49' # for example
FMT = '%H:%M:%S'
tdelta = datetime.strptime(s2, FMT) - datetime.strptime(s1, FMT)

这样你就得到了一个 timedelta 对象，它表示两个时间之间的差距。你可以用这个差距做很多事情，比如把它转换成秒，或者把它加到另一个 datetime 上。

如果结束时间比开始时间早，这样的计算会返回一个负值，比如 s1 = 12:00:00 和 s2 = 05:00:00。如果你想让代码在这种情况下假设时间区间跨过了午夜（也就是说，假设结束时间永远不会早于开始时间），你可以在上面的代码中添加以下几行：

if tdelta.days < 0:
    tdelta = timedelta(
        days=0,
        seconds=tdelta.seconds,
        microseconds=tdelta.microseconds
    )

（当然，你需要在某个地方包含 from datetime import timedelta）。感谢 J.F. Sebastian 指出这个用例。