在numpy的范围内生成随机日期

Posted 2023-03-11

【中文标题】在numpy的范围内生成随机日期

【英文标题】：generate random dates within a range in numpy

【发布时间】：2017-04-21 17:32:16

【问题描述】：

如何在numpy 中每两个月生成一个日期范围内的随机日期？我能想到的一种方法是生成两组随机整数数组：

bimonthly1 = np.random.randint(1,15,12)
bimonthly2 = np.random.randint(16,30,12)

然后我可以使用上述两个数组中每个月的“日”值生成日期。但是，这将要求我明确传递月份和年份数据。一种解决方案是首先生成所需的date_range，然后将范围内的“天”替换为上述数组值。但对于大型阵列，这可能不是最好的解决方案。此方法需要对范围内的每个元素进行操作。

我将不胜感激有关如何在numpy 中更有效地执行此操作的任何指示。

【问题讨论】：

如果您希望每天都有相同的概率，使用 timedelta 是一个更好的主意。

【参考方案1】：

如果您将开始日期定义为每月的第一天，然后添加随机时间增量会怎样？

例如

import datetime
d0 = datetime.datetime.strptime('01/01/2016', '%d/%m/%Y')

from calendar import monthrange
max_day = monthrange(d0.year, d0.month)[1]

import numpy as np
random_dates_1 = []
random_dates_2 = []
for i in range(10):
    random_dates_1.append( d0 + datetime.timedelta(days=np.random.randint(0, int(max_day/2))) )
    random_dates_2.append( d0 + datetime.timedelta(days=np.random.randint(int(max_day/2), max_day+1)) )

【参考方案2】：

这是一个纯 numpy 实现，它为一年中的每个月创建两个日期时间数组。第一个数组包含每个月上半月的随机值，第二个数组包含每个月下半月的随机值。

import datetime
from calendar import monthrange
import numpy as np

arr_first = np.array([])
arr_second = np.array([])

for i in range(1, 13):
    base = datetime.datetime(2016, i, 1)
    max_days = monthrange(2016, i)[1]
    first = np.random.randint(0, max_days // 2)
    second =np.random.randint(max_days // 2, max_days)
    arr_first = np.append(arr_first, base + datetime.timedelta(days=first))
    arr_second = np.append(arr_second, base + datetime.timedelta(days=second))

【参考方案3】：

您可以先验地创建日期范围，例如使用pandas 的date_range，并将其转换为numpy 数组。然后，使用numpy.random.choice 从这个日期数组中随机选择。

【参考方案4】：

有一种更简单的方法可以实现这一点，无需显式调用 numpy 之外的任何库。

Numpy 有一个非常强大的 datetime 数据类型：特别是在这种情况下，您可以添加和减去整数，并将其视为可用的最小时间单位。例如，对于 %Y-%m-%d 格式：

exampledatetime1 = np.datetime64('2017-01-01')
exampledatetime1 + 1
>>
2017-01-02

但是，对于 %Y-%m-%d %H:%M:%S 格式：

exampledatetime2 = np.datetime64('2017-01-01 00:00:00')
exampledatetime2 + 1
>>
2017-01-01 00:00:01

---

在这种情况下，由于您只有一天分辨率的信息，您可以简单地执行以下操作：

import numpy as np

bimonthly_days = np.arange(0, 60)
base_date = np.datetime64('2017-01-01')
random_date = base_date + np.random.choice(bimonthly_days)

或者，如果您想更清洁：

import numpy as np

def random_date_generator(start_date, range_in_days):
    days_to_add = np.arange(0, range_in_days)
    random_date = np.datetime64(start_date) + np.random.choice(days_to_add)
    return random_date

然后只需使用：

yourdate = random_date_generator('2012-01-15', 60)