Phenquestions
Перед встановленням:
Перш ніж встановлювати python (x.), Потрібно оновити операційну систему.у). Виконайте таку команду, щоб оновити систему.
$ sudo apt-get update
Необхідно перевірити, будь-який інтерпретатор python встановлений раніше в системі чи ні. Виконайте наступну команду, щоб перевірити встановлену версію python. Перед встановленням python (x, y) краще видалити будь-яку раніше встановлену версію python.
$ python
Результат показує, що раніше жоден пакет python не був встановлений в системі. У цьому випадку ми повинні спочатку встановити інтерпретатор python.
Встановіть Python (x.у)
Ви можете встановити python (x, y) або наукові пакунки python двома способами. Один із способів - це завантажити та встановити відповідний пакет python (x, y) на базі Ubuntu, а інший спосіб - встановити необхідні пакети для виконання наукових обчислень на Python. Другий спосіб легко встановити, про що йдеться у цьому посібнику.
Кроки:
- По-перше, вам потрібно встановити інтерпретатор python та менеджер пакетів, щоб розпочати процес встановлення. Отже, запустіть таку команду для встановлення python3 і python3-pip пакунки. Натисніть 'р'коли він запитає дозволу на встановлення.
- Далі вам доведеться встановити необхідні наукові бібліотеки python3 за виконання наукових операцій. Виконайте таку команду, щоб встановити бібліотеки. Тут після виконання команди буде встановлено п’ять бібліотек. Ось такі numpy, matplotlib, scipy, pandas і симпаті. Використання цих бібліотек пояснюється в наступній частині цього посібника.
python3-scipy python3-pandas python3-symy
- Щоб зняти обмеження інтерпретатора python та забезпечити зручний інтерфейс, ipython використовується пакет. Виконайте таку команду для встановлення ipython3 пакет.
- Виконайте таку команду для встановлення qt5 пов'язані пакети для розробки графічного інтерфейсу.
python3-pyqt5.qtopengl python3-pyqt5.qtquick
- Спайдер це корисний редактор коду, який може виділити синтаксис та спростити редагування та налагодження коду. Виконайте таку команду для встановлення шпигун.
Якщо всі згадані вище пакети встановлені належним чином без помилок, тоді ваш python (x, y) встановлений належним чином.
Використання Python (x, y):
Деякі основні способи використання python (x, y) показані в цій частині підручника на різних прикладах із поясненнями. Вам потрібно буде запустити шпигун редактор коду, щоб почати використовувати python (x, y). Клацніть на Показати додаток піктограма та тип 'sp ' у вікні пошуку. Якщо шпигун тоді встановлено правильно шпигун з'явиться піктограма.
Натисніть на Spyder3 , щоб відкрити програму. Після відкриття програми з’явиться наступний екран.
Тепер ви можете почати писати код для виконання наукових обчислювальних завдань. Основне використання п’яти встановлених бібліотек python3 для наукових операцій показано в наступних шести прикладах.
Приклад-1: Використання змінних і типів
Цей приклад показує дуже базове використання типів даних та змінних python. У наступному сценарії оголошено чотири типи змінних. Це яnteger, float, boolean і рядок. тип () метод використовується в python для з’ясування типу будь-якої змінної.
#!/ usr / bin / env python3# Призначення цілочисельного значення
var1 = 50
друк (тип (var1))
# Визначення плаваючої вартості
var2 = 3.89
друк (тип (var2))
# Призначення
var3 = Правда
друк (тип (var3))
# Призначення значення рядка
var4 = "Підказка Linux"
друк (тип (var4))
Вихід:
Запустіть скрипт, натиснувши відтворити () у верхній частині редактора. Якщо натиснути на Провідник змінних з правого боку, тоді для чотирьох змінних з'явиться такий результат.
Приклад-2: Використання numpy для створення одного та багатовимірного масиву
Всі типи чисельних обчислень виконуються нумпі пакет у python. Багатовимірна структура даних, векторні та матричні дані можуть бути визначені та використані цим модулем. Він може дуже швидко обчислити, оскільки він розроблений C та FORTRAN. нумпі Модуль використовується в наступному скрипті для оголошення та використання одновимірних та двовимірних масивів у python. У сценарії оголошено три типи масивів. myArray - це одновимірний масив, що містить 5 елементів. ndim властивість використовується для з'ясування розмірності змінної масиву. len () тут використовується функція для підрахунку загальної кількості елементів myArray. shape () Функція використовується для відображення поточної форми масиву. myArray2 - це двовимірний масив, що містить шість елементів у два рядки та три стовпці (2 × 3 = 6). розмір () Функція використовується для підрахунку загальної кількості елементів myArray2. організувати () Функція використовується для створення масиву діапазону з іменем myArray3 який генерує елементи, додаючи по 2 з кожним елементом з 10.
#!/ usr / bin / env python3# Використання numpy
імпортувати numpy як npy - -
# Оголосіть одновимірний масив
myArray = npy.масив ([90,45,78,12,66])
# Друк усіх елементів
print (myArray)
# Надрукуйте розмірність масиву
print (myArray.ndim)
# Друк загальної кількості елементів
print (len (myArray))
# Надрукуйте форму масиву
print (npy.фігури (myArray))
# Оголосіть двовимірний масив
myArray2 = npy.масив ([[101,102,103], ["Ніла", "Елла", "Белла"]])
## Вивести загальну кількість елементів
print (npy.розмір (myArray2))
# Створіть масив діапазону
myArray3 = npy.помаранчевий (10,20,2)
# Друк елементів масиву
print (myArray3)
Вихід:
Наступний результат з’явиться після запуску сценарію.
Приклад-3: Використання Matlab для малювання кривої
Матплотліб Бібліотека використовується для створення 2D та 3D наукових цифр на основі конкретних даних. Він може генерувати високоякісний результат у різних форматах, таких як PNG, SVG, EPG тощо. Це дуже корисний модуль для генерації цифр для дослідницьких даних, де цифра може бути оновлена в будь-який час шляхом зміни даних. У цьому прикладі показано, як можна намалювати криву на основі значень осі x та осі y за допомогою цього модуля. пілаб використовується для малювання кривої тут. лінійний простір () Функція використовується для встановлення значення осі х у регулярному інтервалі. Значення осі Y обчислюються шляхом квадратування значення осі х. фігура () - це функція init, яка використовується для ввімкнення пілаб. символ "b" використовується в сюжет () функція для встановлення кольору кривої. Тут 'b' позначає синій колір. xlabel () функція використовується для встановлення заголовка осі х та ylabel () функція використовується для встановлення заголовка осі y. Заголовок графіка задається заголовок () метод.
#!/ usr / bin / env python3# Використання модуля pylab
імпорт пілаб як пл
# Встановіть значення осі х
х = мн.лінійний простір (0, 8, 20)
# Обчислити значення осі y
y = x ** 2
# Ініціалізація для побудови графіку
мн.фігура ()
# Встановіть графік на основі значення x, y синім кольором
мн.ділянка (x, y, 'b')
# Встановіть заголовок для осі х
мн.xlabel ('x')
# Встановіть заголовок для осі y
мн.ylabel ('y')
# Встановіть заголовок для графіка
мн.title ('Приклад побудови графіку')
мн.показати ()
Вихід:
Наступний результат з’явиться після запуску сценарію. Крива показана в правій нижній частині зображення.
Приклад-4: Використання модуля symy для символьних змінних
Бібліотека symy використовується в python для символьної алгебри. Клас Symbol використовується для створення нового символу в python. Тут оголошено дві символічні змінні. var1 для змінної встановлено значення Правда і is_imaginary повернення майна помилковий для цієї змінної. var2 для змінної встановлено значення true, що вказує на 1. Отже, коли це перевірено var2 більше 0 або ні, тоді він повертає True.
#!/ usr / bin / env python3# імпорт модуля Sympy
від імпорту Sympy *
# Створіть змінну символу з назвою 'var1' зі значенням
var1 = Символ ('var1', реальний = True)
# Перевірте значення
друк (var1.is_imaginary)
# Створіть змінну символу з назвою 'var2' зі значенням
var2 = Символ ('var2', позитивний = True)
# Перевірте значення більше 0 або ні
друк (var2> 0)
Вихід:
Наступний результат з’явиться після запуску сценарію.
Приклад-5: Створіть DataFrame за допомогою панд
Бібліотека pandas розроблена для очищення, аналізу та перетворення будь-яких даних у python. Він використовує багато можливостей нумпі бібліотека. Отже, важливо встановити нумпі бібліотека python перед установкою та використанням панди. Він також використовується з іншими науковими бібліотеками на зразок python сципи, матплотліб тощо. Основні компоненти панди є серії і DataFrame. Будь-яка серія вказує на стовпець даних, а DataFrame - це багатовимірна таблиця колекції серій. Наступний скрипт генерує DataFrame на основі трьох серій даних. Бібліотека Pandas імпортується на початку сценарію. Далі, змінна з іменем позначки оголошено з трьома серіями даних, які містять оцінки трьох предметів трьох студентів з іменем 'Джаніфер ',' Джон 'та' Пол '. DataFrame () Функція pandas використовується в наступному операторі для створення DataFrame на основі змінної позначки і збережіть його у змінній, результат. Нарешті, результат для відображення DataFrame відображається змінна.
#!/ usr / bin / env python3# імпортувати модуль
імпортувати панд як pd
# Встановіть оцінки з трьох предметів для трьох студентів
оцінки =
'Джаніфер': [89, 67, 92],
«Іван»: [70, 83, 75],
«Павло»: [76, 95, 97]
# Створіть фрейм даних за допомогою панд
предмети = pd.DataFrame (позначки)
# Відображення кадру даних
друк (теми)
Вихід:
Наступний результат з’явиться після запуску сценарію.
Приклад-6: Використання модуля scipy для математичного розрахунку
SciPy Бібліотека містить велику кількість наукових алгоритмів для виконання наукових обчислень на python. Деякі з них - інтеграція, інтерполяція, перетворення Фур'є, лінійна алгебра, статистика, файл вводу-виводу тощо. Редактор Spyder використовується для написання та виконання кодів у попередніх прикладах. Але редактор шпигунів не підтримує модулі scipy. Ви можете перевірити список підтримуваних модулів редактора шпигунів, натиснувши Залежності… опція меню довідки. Модуль Scipy у списку не існує. Отже, наступні два приклади показані з терміналу. Відкрийте термінал, натиснувши “Alt_Ctrl + T ” і тип пітон запустити інтерпретатор python.
Обчислення кубового кореня чисел
Бібліотека scipy містить модуль з іменем cbrt для обчислення кореня куба будь-якого числа. Наступний скрипт буде обчислювати корінь куба з трьох чисел. нумпі бібліотека імпортується для визначення списку номерів. Далі, Скупи бібліотека і cbrt модуль, який знаходиться під Скупи.спеціальні імпортуються. Значення кореня куба 8, 27 та 64 зберігаються у змінній результат що надруковано пізніше.
>>> імпортувати numpy>>> імпорт scipy
>>> від scipy.спеціальний імпорт cbrt
>>> результат = cbrt ([8, 27, 64])
>>> друк (результат)
Вихід:
Наступний результат з’явиться після запуску команд. Корінь куба з 8, 27 і 64 - це 2, 3 і 4.
Розв’язування лінійної алгебри за допомогою модуля scipy
лінальг модуль бібліотеки scipy використовується для розв'язування лінійної алгебри. Ось, Скупи бібліотека імпортується в першій команді та наступній лінальг модуль Скупи бібліотека імпортована. нумпі бібліотека імпортується для оголошення масивів. Ось, екв оголошена змінна для визначення коефіцієнтів і вал Змінна використовується для визначення відповідних значень для обчислення. вирішити () Функція використовується для обчислення результатів на основі екв і вал змінні.
>>> імпорт scipy>>> від scipy import linalg
>>> імпортувати numpy як np
>>> eq = np.масив ([[9, 0, 5], [10, 3, -2], [7, -2, 0]])
>>> val = np.масив ([3, -6, 9])
>>> результат = лінальг.вирішити (eq, val)
>>> друк (результат)
Вихід:
Наступний результат з’явиться після запуску вищевказаних команд.
Висновок:
Python - дуже корисна мова програмування для вирішення різних типів математичних та наукових задач. Python містить величезну кількість бібліотек для виконання цього типу завдань. У цьому посібнику показано основні способи використання деяких бібліотек. Якщо ви хочете бути науковим програмістом та початківцем для python (x, y), тоді цей посібник допоможе вам встановити та використовувати python (x, y) на Ubuntu.
Демо-версію можна знайти тут нижче:
