Python科学计算平台(WinPython)
1. Python科学计算工具主要工具包【1】:
(1)NumPy:数值计算工具包,包含各种矩阵算。NumPy为Python带来了真正的多维数组功能,并且提供了丰富的函数库处理这些数组。它将常用的数学函数都进行数组化,使得这些数学函数能够直接对数组进行操作,将本来需要在Python级别进行的循环,放到C语言的运算中,明显地提高了程序的运算速度。
(2)SciPy:在NumPy基础上增加了众多的数学计算、科学计算以及工程计算常用模块,如:线性代数、常微分方程求解、信号处理、图像处理、稀疏矩阵等。
(3)Matplotlib:综合2D、3D绘图库,提供了一整套和MATLAB类似的绘图函数集,绘图功能强大。
(4)Pandas:基于NumPy开发,提供了更高级的数据处理功能,
(5)SymPy:是一个符号计算的Python库,用它可以进行数学表达式的符号推演和演算,由Python写成,不依赖于外部库。
(6)sklearn:构建在Numpy、SciPy、matplotlib之上,实现了多种算法,比如svm,k-means,KNN,PCA,随机森林等等一大堆,主要用作机器学习。
个人观点:
强烈不推荐一开始就手动安装各种库,建议使用集成开发工具WinPython先运行起来,因为安装并不需要多少技术含量,真正有价值的是工具之上的“内容”。
2. 以上库都已包含在WinPython软件中,官网查看:
在配置winPython-64bit-3.5.4.0Qt5前,建议先配置下pip的源,提高下载速度。
(1)在win7的地址栏中输入:
%appdata%
(2)在跳转到的目录下创建文件夹pip,并在此文件夹下新建pip.ini文件,添加内容:
[global] index-url = https://pypi.doubanio.com/simple
3. 安装包下载,并安装,目录文件如下:
4. 安装目录的简单介绍:
(1)python-3.5.4.amd64 :Python及其各类库接口的文件夹。
(2)Jupyter Notebook(即:IPython Notebook):可用来处理数据、写研究报告,甚至编写书籍(如:《Python科学计算(第2版)》 张若愚 清华大学出版社)。
(3)Spyder :python集成开发环境,打开程序就可以创建并运行.py文件,界面风格和Matlab类似。
(4)WinPython Control Panel :用来管理库的安装和卸载,方便用户管理开发库。
5. 双击WinPython打开集成开发环境,运行一个简单的例程,如下:
附测试代码:
# -*- coding: utf-8 -*- """ Created on Sun Sep 10 12:00:30 2017 @author: lu """ import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np x = np.linspace(1,50,50) m=3 beta=1.0 y1= beta**(-m)*x**(m-1) y2 = np.math.factorial(m-1) y3 =np.exp(-x/beta); y = y1/y2*y3; plt.plot(x,y,label="$f(x)$",color="red",linewidth=2) plt.xlabel("x") plt.ylabel("f(x)") plt.title("Erlang") plt.legend() plt.show()
除以上提到的各类计算库外,在目录" ...\python-3.5.4.amd64\Lib\site-packages "下可以看到有很多很多...各类库。
参考来源:
[1] 《Python科学计算(第2版)》 张若愚 清华大学出版社