Python语言程序设计(第9周)知识点整理 – 小奥の部落格

Python语言程序设计(第9周)知识点整理

第九周:Python计算生态概览

9.1 从数据处理到人工智能

9.1.1 Python库之数据分析

Numpy:表达N维数组的最基础库,C语言实现,Python借口使用。它是Python数据分析及科学计算的基础库,支持Pandas等。

Pandas:提供了简单易用的数据结构和数据分析工具,它可以帮助我们理解数据类型与索引关系,操作索引即操作数据。

SciPy:提供了一批数学算法及工程数据运算功能,类似Matlab,可以用于如傅里叶变换、信号处理等应用。

9.1.2 Python库之数据可视化

Matplotlib:提供了超过100种数据可视化展示效果。通过Matplotlib.pyplot字库调用各可视化效果。

Seaborn:统计类数据可视化功能库。

Mayavi:三位科学数据可视化功能库。

9.1.3 Python库之文本处理

PyPDF2:用来处理pdf文件的工具集。完全python语言实现,稳定。

NLTK:自然语言文本处理第三方库。

Python-docx:创建或更新MS Word文件的第三方库。

9.1.4 Python库之机器学习

Scikit-learn:机器学习方法工具集。

Tensorflow

MXNet:基于神经网络的深度学习计算框架。

9.2 实例15:霍兰德人格分析雷达图

9.2.1 问题分析

通用雷达图绘制:matplotlib库;专业的多维数据表示:numpy库。

9.2.2 代码编写

代码:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib
matplotlib.rcParams['font.family']='SimHei'
radar_labels = np.array(['研究型(I)','艺术型(A)','社会型(S)',\
                         '企业型(E)','常规型(C)','现实型(R)']) #雷达标签
nAttr = 6
data = np.array([[0.40, 0.32, 0.35, 0.30, 0.30, 0.88],
                 [0.85, 0.35, 0.30, 0.40, 0.40, 0.30],
                 [0.43, 0.89, 0.30, 0.28, 0.22, 0.30],
                 [0.30, 0.25, 0.48, 0.85, 0.45, 0.40],
                 [0.20, 0.38, 0.87, 0.45, 0.32, 0.28],
                 [0.34, 0.31, 0.38, 0.40, 0.92, 0.28]]) #数据值
data_labels = ('艺术家', '实验员', '工程师', '推销员', '社会工作者','记事员')
angles = np.linspace(0, 2*np.pi, nAttr, endpoint=False)
data = np.concatenate((data, [data[0]]))
angles = np.concatenate((angles, [angles[0]]))
fig = plt.figure(facecolor="white")
plt.subplot(111, polar=True)
plt.plot(angles,data,'o-', linewidth=1, alpha=0.2)
plt.fill(angles,data, alpha=0.25)
plt.thetagrids(angles*180/np.pi, radar_labels,frac = 1.2)
plt.figtext(0.52, 0.95, '霍兰德人格分析', ha='center', size=20)
legend = plt.legend(data_labels, loc=(0.94, 0.80), labelspacing=0.1)
plt.setp(legend.get_texts(), fontsize='large')
plt.grid(True)
plt.savefig('holland_radar.jpg')
plt.show()

输出结果:

 1.jpg

图1

9.3 从Web解析到网络空间

9.3.1 Python库之Web开发

注:网络爬虫、Web信息提取在其它课程已经具体介绍,这里不再整理。

Django:最流行的Web应用框架:

    (1)提供了构建Web系统的基本应用框架;

(2)采用MTV模式:模型(model)、模板(Template)、视图(Views);

(4)Python最重要的Web应用框架,比较复杂。

Pyramid:规模适中的Web应用框架

    (1)提供了简单方便构建Web系统的应用框架;

(2)规模适中,适合快速构建并适度扩展类应用;

(3)Python产品级Web应用框架,起步简单可扩展性好。

Flask:Web应用开发微框架

    (1)提供了最简单构建Web系统的应用框架;

(2)特点是:简单、规模小、快速。

9.3.2 Python库之网络应用开发

WeRoBot:微信公众号开发框架。

aip:百度AI开放平台借口。

MyQR:二维码生成的第三方库。

9.4 从人机交互到艺术设计

9.4.1 Python库之图形用户界面

PyQt5:Qt开放框架的Python接口

    (1)提供了创建Qt5程序的Python API接口;

(2)Qt是非常成熟的跨平台桌面应用开发系统,完备GUI;

(3)非常推荐!

wxPython:跨平台GUI开发框架。

PyGObject:使用GTK+开发GUI的功能库

    (1)提供了整合GTK+、WebKitGTK+等库的功能;

(2)GTK+:跨平台的一种用户图形界面GUI框架;

(3)Anaconda采用该库构建GUI。

9.4.2 Python库之游戏开发

PyGame:简单的游戏开发功能库。

Panda3D:开源、跨平台的3D渲染和游戏开发库。

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,适用于专业级2D游戏开发。

9.4.3 Python库之虚拟现实

VR Zero:在树莓派上开发VR应用的Python库,提供了大量与VR开发相关的功能,针对树莓派的VR开发库,支持设备小型化、配置简单化,非常适合初学者实践VR开发及应用。

Vizard:基于Python的通用VR开发引擎。专业的企业级虚拟现实开发引擎,提供详细的官方文档,可以用于多种VR设备。

9.4.4 Python库之图形艺术

Quads:迭代的艺术。对图片进行四分迭代,形成像素风,可以生产动图或者静图。

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。

turtle:海龟绘图体系。

9.5实例16:玫瑰花绘制

9.5.1 代码编写

代码如下:

import turtle as t
# 定义一个曲线绘制函数
def DegreeCurve(n, r, d=1):
    for i in range(n):
        t.left(d)
        t.circle(r, abs(d))
# 初始位置设定
s = 0.2 # size
t.setup(450*5*s, 750*5*s)
t.pencolor("black")
t.fillcolor("red")
t.speed(100)
t.penup()
t.goto(0, 900*s)
t.pendown()
# 绘制花朵形状
t.begin_fill()
t.circle(200*s,30)
DegreeCurve(60, 50*s)
t.circle(200*s,30)
DegreeCurve(4, 100*s)
t.circle(200*s,50)
DegreeCurve(50, 50*s)
t.circle(350*s,65)
DegreeCurve(40, 70*s)
t.circle(150*s,50)
DegreeCurve(20, 50*s, -1)
t.circle(400*s,60)
DegreeCurve(18, 50*s)
t.fd(250*s)
t.right(150)
t.circle(-500*s,12)
t.left(140)
t.circle(550*s,110)
t.left(27)
t.circle(650*s,100)
t.left(130)
t.circle(-300*s,20)
t.right(123)
t.circle(220*s,57)
t.end_fill()
# 绘制花枝形状
t.left(120)
t.fd(280*s)
t.left(115)
t.circle(300*s,33)
t.left(180)
t.circle(-300*s,33)
DegreeCurve(70, 225*s, -1)
t.circle(350*s,104)
t.left(90)
t.circle(200*s,105)
t.circle(-500*s,63)
t.penup()
t.goto(170*s,-30*s)
t.pendown()
t.left(160)
DegreeCurve(20, 2500*s)
DegreeCurve(220, 250*s, -1)
# 绘制一个绿色叶子
t.fillcolor('green')
t.penup()
t.goto(670*s,-180*s)
t.pendown()
t.right(140)
t.begin_fill()
t.circle(300*s,120)
t.left(60)
t.circle(300*s,120)
t.end_fill()
t.penup()
t.goto(180*s,-550*s)
t.pendown()
t.right(85)
t.circle(600*s,40)
# 绘制另一个绿色叶子
t.penup()
t.goto(-150*s,-1000*s)
t.pendown()
t.begin_fill()
t.rt(120)
t.circle(300*s,115)
t.left(75)
t.circle(300*s,100)
t.end_fill()
t.penup()
t.goto(430*s,-1070*s)
t.pendown()
t.right(30)
t.circle(-600*s,35)
t.done()

结果如下:

2.jpg

图2

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