首页 > 编程学习 > python | 第九章:python计算生态概览

python | 第九章:python计算生态概览

发布时间:2022/12/7 17:23:57

本篇文章是对北京理工大学嵩天老师的《Python语言程序设计》第九章内容的学习笔记。

方法论:纵览python计算生态(主要是第三方库介绍及应用场景)

实践能力:初步编写带有计算生态的复杂程序。

1 从数据处理到人工智能

1.1 数据分析类库

(1)Numpy库:表达N维数组的最基础库,支持pandas等。提供直接的矩阵运算,广播函数,线性代数等功能。

(2)Pandas:python数据分析最高层次应用库,提供了简单易用的数据结构和数据分析工具,基于Numpy开发。需要理解数据类型和索引的关系,有两种索引:

Series = 索引 + 一维数据

DataFrame = 行列索引 + 二维数据

(3)SciPy:数学、科学和工程计算功能库,基于Numpy开发。提供了一批数学算法及工程数据运算功能;类似Matlab,可用于傅立叶变换、信号处理、线性代数、图像处理、稀疏图压缩、稀疏运算、优化算法等应用

1.2 数据可视化类库

(1)Maplotlib:高质量的二维数据可视化功能库,基于Numpy库开发。通过matplotlib.pyplot子库调用各种可视化效果。

(2)Seaborn:统计类数据可视化功能库,基于Matplotlib开发,支持Numpy和Pandas。提供了一批高层次的统计类数据可视化展示效果,主要展示数据间分布、分类和线性关系。

(3)Mayavi:三位科学数据可视化功能库,支持Numpy、TVTK、Traits、Envisage等第三方库。提供了一批简单易用的3D科学计算数据可视化展示效果。

1.3 文本处理库

(1)PyPDF2:处理pdf文件的工具集,完全基于python实现,不需要外额依赖,功能稳定。支持获取信息、分隔/整合文件、加密解密等。

from PyPDF2 import PdfFileReader,PdfFieMerger
merger = PdfFieMerger()
input1 = open("file1.pdf","rb")
input2 = open("file2.pdf","rb")
merger.append(fileobj = input1,pages =(0,1))
merger.merger(position = 2, fileobj = input2,pages = (0,1))
output = open("output.pdf","wb")
merger.write(output)

(2)NTLK:自然语言文本处理第三方库,提供了一批简单易用的自然语言文本处理功能,支持语言文本分类、标记、语法句法、语义分析等。

(3)Python-docx:创建或更新Microsoft Word文件的第三方库。提供创建或更新.doc、.docx等文件的计算功能,增加并配置段落、图片、表格、文字等,功能全面。

1.4 机器学习库

(1)Scikit-learn:机器学习方法工具集,提供一批统一化的机器学习方法功能接口,提供聚类、分类、回归、强化学习等计算功能。

(2)TensorFlow:AlphaGo背后的机器学习计算框架。将数据流图作为基础,图节点代表运算,边代表张量。

(3)MXNet:基于神经网络的深度学习计算框架,提供可扩展的神经网络及深度学习计算功能,可用于自动驾驶、机器翻译、语音识别等众多领域。

2 从Web解析到网络空间

2.1 网络爬虫类

(1)Requests:最友好的网络爬虫功能库,提供了简单易用的类HTTP协议网络爬虫功能,支持连接池、SSL、Cookies、HTTP(S)代理等。

(2)Scrapy:优秀的网络爬虫框架,提供了构建网络爬虫系统的框架功能,功能半成品,支持批量和定时网页爬取、提供数据处理流程等。

(3)pyspider:强大的Web页面爬取系统,提供了完整的网页爬取系统构建功能,支持数据库后端、消息队列、优先级、分布式架构等。

2.2 Web信息提取

(1)Beautiful Soup:HTML和XML的解析库,提供了解析HTML和XML等Web信息的功能,常与网络爬虫库搭配使用,如Scrapy、Requests。

(2)Re:正则表达式解析和处理功能库,提供了定义和解析正则表达式的一批通用功能,可用于各类场景,包括定点的Web信息提取。

(3)Python-Goose:提取文章类型Web页面的功能库,提供了对Web页面中文章信息/视频等元数据的提取功能,针对特定类型Web页面,应用覆盖面较广。

2.3 Web网站开发

(1)Django:最流行的Web应用框架,提供了构建Web系统的基本应用框架。MTV模式:模型(model)、(模版template)、(视图views)

(2)Pyramid:规模适中的Web应用框架,提供了简单方便构建Web系统的应用框架,不大不小,规模适中,适合快速构建并适度扩展类应用。

(3)Flask:Web应用开发微框架,提供了最简单构建Web系统的应用框架。

2.4 网络应用开发

(1)WeRoBot:微信公众号开发框架,提供了解析微信服务器消息及反馈消息的功能;建立微信机器人的重要技术手段。

(2)rip:百度AI开放平台接口

(3)MyQR:二维码生成第三方库,可生成基本二维码、艺术二维码、动态二维码。

3 从人机交互到艺术设计

3.1 图形用户界面

(1)PyQt5:Qt开发框架的Python接口。

(2)wxPython:跨平台GUI开发框架。

(3)PyGobject:使用GTK+开发GUI的功能库。

3.2 游戏开发

(1)PyGame:简单的游戏开发功能库,提供了基于SDL的简单游戏开发功能及实现引擎,理解游戏对外部输入的响应机制及角色构建和交互机制。

(2)Panda3D:开源、跨平台的3D渲染和游戏开发库,由迪士尼和卡尼吉梅隆大学共同开发。

(3)cocos2d:构建2D游戏和图形界面交互式应用的框架,提供了基于OpenGL的游戏开发图形渲染功能,支持GPU加速,采用树形结构分层管理游戏对象类型。

3.3虚拟现实

(1)VR Zero:在树莓派上开发VR应用的Python库。提供大量与VR开发相关的功能。

(2)pyovr:Oculus Rift的Python开发接口。

(3)Vizard:基于Python的通用VR开发引擎。

3.4 图形艺术

(1)Quads:迭代的艺术,对图片进行四分迭代,形成像素风,可生成动图或静图,简单易用,具有很高展示度。

(2)ascii_art:ASCII艺术库。将普通图片转为ASCII艺术风格,输出可以是纯文本或彩色文本,可采用图片格式输出。

(3)turtle:海龟绘图体系。


本文链接:https://www.ngui.cc/article/show-738617.html
Copyright © 2010-2022 ngui.cc 版权所有 |关于我们| 联系方式| 豫B2-20100000