¿Cómo trabajar con fechas en Python?

En una publicación anterior te hablé sobre las dificultades que te puedes encontrar cuando trabajes con fechas en tus proyectos de ciencia de datos. Para que puedas resolverlas, estoy escribiendo una serie de turoriales para que aprendas a trabajar con algunas de las herramientas más poderosas.

Al final de este post, sabrás como leer, manipular y hacer aritmética con fechas usando datetime. Si buscas un tutorial de pandas, te lo dejo en este enlace. Si te interesa aprender a trabajar con fechas en R, te invito a leer esta publicación.

datetime

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datetime es un módulo que viene en la instalación base de Python y que contiene todas las herramientas necesitarás para trabajar con fechas y horas.

Antes de entrar en las tareas que puedes hacer con este módulo, veamos algunos de los objetos con los que vas a trabajar. Estos dependerán de qué tanta información contiene tu campo de fecha.

Tipos de objetos

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Si únicamente tienes información sobre el año, mes y día, vas a utilizar el tipo datetime.date. Veamos un ejemplo sencillo creando una fecha con la función date(), que recibe como argumentos el año, el mes y el día:

from datetime import date

mi_fecha = date(2022,12,10)
# datetime.date(2022, 12, 10)

type(mi_fecha)
# datetime.date

Si además tienes información del momento preciso –horas, minutos y segundos–, vas a trabajar con datetime.datetime. Podemos crear un objeto de este tipo con la función datetime(), que recibe como argumentos el año, mes, día, hora, minuto y segundo:

from datetime import datetime

mi_fecha_hora = datetime(2022,12,10,19,30,0)
# datetime.datetime(1022, 12, 10, 19, 30)

type(mi_fecha_hora)
# datetime.datetime

Más adelante verás otro tipo de objeto de datetime: timedelta, que se encarga de las diferencias entre dos fechas.

Lectura de fechas

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En la vida real, te vas a encontrar con fechas que están en formato str. Veamos cómo las puedes leer usando el módulo datetime. Empecemos con el caso en el que tienes una fecha escrita en formato ISO 8601: "2022-12-10".

En el estándar ISO 8601 se escriben las fechas de la mayor unidad a la menor unidad, separando año, día y mes con un guión (-); y hora, mes y año con dos puntos (:). Esto evita la ambigüedad a la hora de interpretar a qué unidad pertenece cada número.

Para leerla como datetime.date, puedes ejecutar el siguiente código:

from datetime import date

mi_fecha = date.fromisoformat("2022-12-10")
# datetime.date(2022, 12, 10)

Desde la versión de Python 3.11 en adelante, puedes aplicar esta función incluso cuando no se separan las fechas con guión. Por ejemplo:

from datetime import date

mi_fecha1 = date.fromisoformat("2022/12/10")
# datetime.date(2022, 12, 10)

mi_fecha2 = date.fromisoformat("20221210")
# datetime.date(2022, 12, 10)

mi_fecha3 = date.fromisoformat("2022:12:10")
# datetime.date(2022, 12, 10)

Esto mismo aplica para los datetime. Lo único que tenemos que cambiar es el tipo de objeto desde el que corremos el método:

from datetime import datetime

mi_fecha_hora = datetime.fromisoformat("2022-12-10 19:30:00")
# datetime.datetime(2022, 12, 10, 19, 30)

¿Qué pasa cuando el str de la fecha no está en formato ISO 8601? Aquí deberás usar el método strptime(), que recibe dos argumentos: el texto que contiene la fecha y un texto especial que le dice al método cómo leer esa fecha.

Este texto especial funciona con caracteres que describen cada elemento de la fecha, los más comunes se describen en la siguiente tabla:

Entonces, supón que tienes un str de texto así: "Created on Dec 10/2022 at 19:30". Con los caracteres de la tabla anterior, puedes leerlo así:

from datetime import datetime

mi_fecha_texto = datetime.strptime("Created on Dec 10/2022 at 19:30",
                                   "Created on %b %d/%Y at %H:%M")
# datetime.datetime(2022, 12, 10, 19, 30)

Ahora bien, esto no funciona para nombres de meses que estén escritos en otro idioma distinto a inglés. Para ello, debes configurar el idioma de tu ambiente ejecutando la función locale.set_locale(), con el segundo argumento ajustado al código del idioma y el país. Para español puedes usar "es_ES":

import locale

# Cambiar el idioma a español
locale.setlocale(locale.LC_TIME, "es_ES")

# Leer la fecha
mi_fecha_texto_es = datetime.strptime("Creado en Dic 10/2022 a las 19:30",
                                   "Creado en %b %d/%Y a las %H:%M")
# datetime.datetime(2022, 12, 10, 19, 30)

Unidades de tiempo

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Leer las fechas es apenas el principio. Usualmente tienes que extraer elementos puntuales de las fechas para hacer comparaciones o filtrar bases de datos. Esto lo puedes hacer usando distintos atributos y métodos que tienen los objetos date y datetime.

Para los objetos date, puedes extraer el año, el mes y el día con los atributos year, month y date, respectivamente. Además, puedes extraer el día de la semana con el método isoweekday():

mi_fecha = date(2022,12,10)
# datetime.date(2022, 12, 10)

mi_fecha.year
# 2022

mi_fecha.month
# 12

mi_fecha.day
# 10

mi_fecha.isoweekday()
# 6

Para el caso de objetos tipo datetime, también puedes acceder a la hora, minuto, segundo con los atributos hour, minute y second:

mi_fecha_hora = datetime(2022,12,10,19,30,0)
# datetime.datetime(2022, 12, 10, 19, 30)

mi_fecha_hora.hour
# 19

mi_fecha_hora.minute
# 30

mi_fecha_hora.second
# 0

Las funciones que incluye el módulo datetime son relativamente limitadas. También puedes consultar los objetos de clase datetime64 y timedelta64 de Numpy para conocer lo que pueden hacer. Adicionalmente, en los próximos días voy a subir un tutorial para el manejo de fechas con pandas.

Zonas horarias

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Es muy importante que sepas lidiar con zonas horarias, especialmente porque te puedes encontrar con datasets cuyo alcance vaya más allá de la jurisdicción de un país o se desarrollen en una zona geográfica muy amplia. Para las operaciones que verás más abajo, necesitas instalar la librería pytz, ya que esta contiene información útil sobre zonas horarias y algunos métodos útiles para modificar los objetos datetime.

• Definir la zona horaria de la fecha: Si estás partiendo de un datetime que no tiene información de zona horaria –datetime.tzinfo es None–, necesitas crear un objeto pytz.timezone con un str que indique la zona horaria de tu interés. Posteriormente, ejecutas el método localize(), usando como argumento el datetime que quieres convertir:

import pytz

mi_fecha_hora = datetime(2022,12,10,19,30,0)
# datetime.datetime(1022, 12, 10, 19, 30)

# Hora de Bogotá
mi_fecha_hora_bog = pytz.timezone("America/Bogota").localize(mi_fecha_hora)
# datetime.datetime(2022, 12, 10, 19, 30, tzinfo=<DstTzInfo 'America/Bogota' -05-1 day, 19:00:00 STD>)

# Hora de Madrid
mi_fecha_hora_mad = pytz.timezone("Europe/Madrid").localize(mi_fecha_hora)
# datetime.datetime(2022, 12, 10, 19, 30, tzinfo=<DstTzInfo 'Europe/Madrid' CET+1:00:00 STD>)

# Hora de Tokyo
mi_fecha_hora_mad = pytz.timezone("Asia/Tokyo").localize(mi_fecha_hora)
#datetime.datetime(2022, 12, 10, 19, 30, tzinfo=<DstTzInfo 'Asia/Tokyo' JST+9:00:00 STD>)

Es muy importante que guardes este resultado en un variable –o sobreescribas la existente–. De lo contrario, no se guardarán los cambios a la zona horaria.

• Cambiar una zona horaria a otra: Para cambiar tu hora a una hora local de otra ubicación, puedes usar el método astimezone() del objeto datetime, usando como argumento la zona horaria de pytz:

import pytz

# Hora de Bogotá en hora local de Madrid
mi_fecha_hora_mad2 = mi_fecha_hora_bog.astimezone(pytz.timezone("Europa/Madrid"))
# datetime.datetime(2022, 12, 11, 1, 30, tzinfo=<DstTzInfo 'Europe/Madrid' CET+1:00:00 STD>)

# Hora de Bogotá en hora local de Tokyo
mi_fecha_hora_tok2 = mi_fecha_hora_bog.astimezone(pytz.timezone("Europa/Madrid"))
# datetime.datetime(2022, 12, 11, 9, 30, tzinfo=<DstTzInfo 'Asia/Tokyo' JST+9:00:00 STD>)

• Forzar una zona horaria sin cambiar la hora original: Si tu datetime ya tiene una zona horaria asociada, lo primero que tienes que hacer es eliminar el atributo tzinfo, usando el método replace(), para luego seguir los pasos para un datetime sin zona horaria:

import pytz

mi_fecha_hora_bog
# datetime.datetime(2022, 12, 10, 19, 30, tzinfo=<DstTzInfo 'America/Bogota' -05-1 day, 19:00:00 STD>)

# Extraer la fecha y hora sin la zona horaria
mi_fecha_hora_sin_tz = mi_fecha_hora_bog.replace(tzinfo=None)
# datetime.datetime(2022, 12, 10, 19, 30)

# Forzar la hora a hora de Madrid
mi_fecha_hora_mad3 = pytz.timezone("Europe/Madrid").localize(mi_fecha_hora_sin_tz)
# datetime.datetime(2022, 12, 10, 19, 30, tzinfo=<DstTzInfo 'Europe/Madrid' CET+1:00:00 STD>)

# Forzar la hora a hora de Tokyo
mi_fecha_hora_tok3 = pytz.timezone("Asia/Tokyo").localize(mi_fecha_hora_sin_tz)
#datetime.datetime(2022, 12, 10, 19, 30, tzinfo=<DstTzInfo 'Asia/Tokyo' JST+9:00:00 STD>)

Timedeltas

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Los objetos de tipo timedelta representan una diferencia entre dos fechas o tiempos, en unidades fijas de días, segundos y microsegundos. Esto significa que el timedelta no tiene en cuenta características del uso ordinario de las fechas como horarios de verano, el número de días de los meses o años bisiestos.

from datetime import timedelta

# Crear un timedelta
mi_delta = timedelta(days = 30)
# datetime.timedelta(days=30)

# Aplicar un timedelta a una fecha
mi_fecha_hora = datetime(2022,12,10,19,30,0)
# datetime.datetime(2022, 12, 10, 19, 30)

mi_fecha_hora + mi_delta
# datetime.datetime(2023, 1, 9, 19, 30)

A la función también se le pueden pasar argumentos como milisegundos, minutos, horas y semanas, pero estos siempre se van a convertir en términos de días, segundos y microsegundos.

Conclusiones

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¡Felicidades, ya sabes usar datetime! Con las herramientas que aprendiste en este blog podrás desarrollar un gran número de tareas relacionadas con fechas. Como recurso adicional, te dejo estos posts donde aprenderás a trabajar con fechas en R y en pandas

Te invito a dejar un comentario abajo si tienes algún truco sobre el manejo de datetime y, si te pareció útil este post, a compartirlo en tus redes sociales.