解析與操作日期

使用 Polars 進行資料轉換

Liam Brannigan

Data Scientist & Polars Contributor

時間序列資料

市場價格的時間序列

時間序列資料

銷售的時間序列

時間序列資料

串流的時間序列

時間序列資料

計數的時間序列

電價資料集

shape: (24, 3)
| time             | price | solar |
| ---              | ---   | ---   |
| str              | f64   | f64   |
|------------------|-------|-------|
| 05/07/2025 00:00 | 34.2  | 0.0   |
| ...              | ...   | ...   |
| 05/07/2025 12:00 | 0.0   | 462.0 |

time－每小時數值
price－每兆瓦時的英鎊價格
solar－每平方公尺的瓦特數
solar ＞ 400＝炎熱夏日

價格與太陽能的關係

電價的時間序列

價格與太陽能的關係

電價的時間序列

Polars 的日期時間型別

Date－日曆日期－2000-01-01
Datetime－日期時間－2000-01-01 12:00:00
Time－一天中的時間－12:00:00
Duration－時間長度－3 hours

自動解析日期時間

pl.read_csv(
  "electricity_prices",

)

自動解析日期時間

pl.read_csv(
  "electricity_prices",
  try_parse_dates=True
)

格式：YYYY-MM-DD
例如 2025-07-05
例如 2025-07-05 12:00:00

此資料需手動解析

| time             | price | solar |
| ---              | ---   | ---   |
| str              | f64   | f64   |
|------------------|-------|-------|
| 05/07/2025 00:00 | 34.2  | 0.0   |
| 05/07/2025 01:00 | 28.7  | 0.0   |

格式：DD/MM/YYYY HH:MM
Polars 不會自動辨識

用 strptime 解析

prices.with_columns(
    pl.col("time").str.strptime(                             )
)

用 strptime 解析

prices.with_columns(
    pl.col("time").str.strptime(pl.Datetime,                 )
)

用 strptime 解析

prices.with_columns(
    pl.col("time").str.strptime(pl.Datetime, "%d/%m/%Y      ")
)

用 strptime 解析

prices.with_columns(
    pl.col("time").str.strptime(pl.Datetime, "%d/%m/%Y %H:%M")
)

用 strptime 解析

prices.with_columns(
    pl.col("time").str.strptime(pl.Datetime, "%d/%m/%Y %H:%M")
)

| time                | price | solar |
| ---                 | ---   | ---   |
| datetime[us]        | f64   | f64   |
|---------------------|-------|-------|
| 2025-07-05 00:00:00 | 34.2  | 0.0   |
| 2025-07-05 01:00:00 | 28.7  | 0.0   |
| 2025-07-05 02:00:00 | 27.5  | 0.0   |

擷取日期時間元件

時間序列資料表

擷取日期時間元件

時間序列表格，某列的日期被標示

擷取日期時間元件

時間序列表格，某列的時間被標示

擷取日期時間元件

時間序列表格，某列的小時被標示

擷取日期（date）

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.date()
)

擷取日期（date）

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.date().alias("date")
)

擷取日期（date）

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.date().alias("date")
)

| time                | price | solar | date       |
| ---                 | ---   | ---   | ---        |
| datetime[µs]        | f64   | f64   | date       |
|---------------------|-------|-------|------------|
| 2025-07-05 00:00:00 | 34.2  | 0.0   | 2025-07-05 |
| 2025-07-05 01:00:00 | 28.7  | 0.0   | 2025-07-05 |
| 2025-07-05 02:00:00 | 27.5  | 0.0   | 2025-07-05 |

擷取時間（time）

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.time().alias("time_of_day")
)

擷取時間（time）

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.time().alias("time_of_day")
)

| time                | price | solar | time_of_day |
| ---                 | ---   | ---   | ---         |
| datetime[us]        | f64   | f64   | time        |
|---------------------|-------|-------|-------------|
| 2025-07-05 00:00:00 | 34.2  | 0.0   | 00:00:00    |
| 2025-07-05 01:00:00 | 28.7  | 0.0   | 01:00:00    |
| 2025-07-05 02:00:00 | 27.5  | 0.0   | 02:00:00    |

擷取小時（hour）

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.hour().alias("hour")
)

擷取小時（hour）

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.hour().alias("hour")
)

| time                | price | solar | hour |
| ---                 | ---   | ---   | ---  |
| datetime[µs]        | f64   | f64   | i8   |
|---------------------|-------|-------|------|
| 2025-07-05 00:00:00 | 34.2  | 0.0   | 0    |
| 2025-07-05 01:00:00 | 28.7  | 0.0   | 1    |
| 2025-07-05 12:00:00 | 0.0   | 462.0 | 12   |

其他日期時間元件

.dt.year()－取年份
.dt.month()－取月份（1-12）
.dt.day()－取日期（當月第幾天）
.dt.minute()－取分鐘
…

¹ https://docs.pola.rs/api/python/dev/reference/expressions/temporal.html

調整日期時間

.dt.offset_by()－調整日期時間
"1h"－往後 1 小時
"-2d"－往前 2 天

調整日期時間

.dt.offset_by()－調整日期時間
"1h"－往後 1 小時
"-2d"－往前 2 天

¹ https://docs.pola.rs/api/python/stable/reference/expressions/api/polars.Expr.dt.offset_by.html

新增時間窗結束點

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.offset_by("1h")
)

新增時間窗結束點

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.offset_by("1h").alias("time_end")
)

新增時間窗結束點

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.offset_by("1h").alias("time_end")
)

| time                | price | solar | time_end            |
| ---                 | ---   | ---   | ---                 |
| datetime[µs]        | f64   | f64   | datetime[µs]        |
|---------------------|-------|-------|---------------------|
| 2025-07-05 00:00:00 | 34.2  | 0.0   | 2025-07-05 01:00:00 |
| 2025-07-05 01:00:00 | 28.7  | 0.0   | 2025-07-05 02:00:00 |
| 2025-07-05 02:00:00 | 27.5  | 0.0   | 2025-07-05 03:00:00 |

一起來練習吧！

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