七个生态系统核心库[python自学收藏]

编辑: admin 分类: python 发布时间: 2021-12-03 来源:互联网
目录
  • 一 概述
  • 二官网链接
  • 三 安装指南
    • 3.1、使用已有的发行版本
    • 3.2、使用 pip 安装
    • 3.3、使用pycharm安装
    • 3.4、安装验证
  • 四 上手应用

    一 概述

    Python生态系统的一些核心基础数据分析库：

    NumPy：支持大量的维度数组与矩阵运算，此外也针对数组运算提供大量的数学函数库，包含：

    一个强大的N维数组对象 ndarray广播功能函数整合 C/C++/Fortran 代码的工具线性代数、傅里叶变换、随机数生成等功能

    SciPy：这也是一个功能强大的科学计算库，用于执行科学，数学和工程运算。包含的模块有最优化、线性代数、积分、插值、特殊函数、快速傅里叶变换、信号处理和图像处理、常微分方程求解和其他科学与工程中常用的计算。

    Pandas：

    可以从各种文件格式比如 CSV、JSON、SQL、Microsoft Excel 导入数据。

    可以对各种数据进行运算操作，比如归并、再成形、选择，还有数据清洗和数据加工特征。

    广泛应用在学术、金融、统计学等各个数据分析领域。

    Scikit-learn：代表“机器学习的科学工具包”。它是一个机器学习库，提供了各种有监督和无监督的算法，例如回归，分类，降维，聚类分析和异常检测。

    Matplotlib：这是一个核心的数据可视化库，并且是Python中所有其他可视化库的基础库。它提供2D和3D绘图，图形，图表以及用于数据浏览的图形。它在NumPy和SciPy之上运行。

    Seaborn：这是基于Matplotlib的，提供了易于绘制，高层次，互动性和更有条理的平面图。

    Plotly：是一个数据可视化库。它提供了高质量的交互式图表，例如散点图，折线图，条形图，直方图，箱形图，热图和子图。

    二官网链接

    Packages/Software Description NumPy

    NumPy 官网 http://www.numpy.org/

    NumPy 源代码：https://github.com/numpy/numpy

    SciPy

    SciPy 官网：https://www.scipy.org/

    SciPy 源代码：https://github.com/scipy/scipy

    Pandas 官网：https://pandas.pydata.org/ Matplotlib

    Matplotlib 官网：https://matplotlib.org/

    Matplotlib源代码：https://github.com/matplotlib/matplotlib

    Seaborn 官网：https://seaborn.pydata.org/ Scikit-learn 官网：https://scikit-learn.org/stable/ Anaconda 官网：https://www.anaconda.com/distribution/

    三 安装指南

    各组件的安装方法类似，以NumPy为参考。

    Python 官网上的发行版是不包含 NumPy 模块的，我们可以使用以下几种方法来安装。

    3.1、使用已有的发行版本

    对于许多用户，尤其是在 Windows 上，最简单的方法是下载以下的 Python 发行版，它们包含了所有的关键包

    （包括 NumPy，SciPy，matplotlib，IPython，SymPy 以及 Python 核心自带的其它包）：

    Anaconda: 免费 Python 发行版，用于进行大规模数据处理、预测分析，和科学计算，致力于简化包的管理和部署。

    支持 Linux, Windows 和 Mac 系统。

    Enthought Canopy: 提供了免费和商业发行版。持 Linux, Windows 和 Mac 系统。

    Python(x,y) : 免费的 Python 发行版，包含了完整的 Python 语言开发包 及 Spyder IDE。

    支持 Windows，仅限 Python 2 版本。

    WinPython:另一个免费的 Python 发行版，包含科学计算包与 Spyder IDE。

    支持 Windows。

    Pyzo: 基于 Anaconda 的免费发行版本及 IEP 的交互开发环境，超轻量级。

    支持 Linux, Windows 和 Mac 系统。

    3.2、使用 pip 安装

    安装 NumPy 最简单的方法就是使用pip 工具：

    pip3 install --user numpy scipy matplotlib

    --user 选项可以设置只安装在当前的用户下，而不是写入到系统目录。

    默认情况使用国外线路，国外太慢，我们使用清华的镜像就可以:

    pip3 install numpy scipy matplotlib -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

    3.3、使用pycharm安装

    • 点击 pycharm
    • 点击preferences
    • 点击 python interpreter
    • 点击 +
    • 检索安装

    3.4、安装验证

    测试是否安装成功：

    >>> from numpy import *
>>> eye(4)
array([[1., 0., 0., 0.],
       [0., 1., 0., 0.],
       [0., 0., 1., 0.],
       [0., 0., 0., 1.]])

    四 上手应用

    以NumPy为例，更多玩法请查看官方文档。

    函数 描述 dot 两个数组的点积，即元素对应相乘。 vdot 两个向量的点积 inner 两个数组的内积 matmul 两个数组的矩阵积 determinant 数组的行列式 solve 求解线性矩阵方程 inv 计算矩阵的乘法逆矩阵

    numpy.vdot() 函数是两个向量的点积。

    如果第一个参数是复数，那么它的共轭复数会用于计算。

    如果参数是多维数组，它会被展开。

    import numpy as np 
a = np.array([[1,2],[3,4]])
b = np.array([[11,12],[13,14]])
# vdot 将数组展开计算内积
print(np.vdot(a,b))

    输出结果为：

    130

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