用Python学数学相关教程、开源包推荐与下载

(https://zhuanlan.zhihu.com/p/65454540)里,为大家推荐了一些数学学习的软件和微积分、线性代数、概率统计的学习视频,今天再推荐一些精心挑选的经典教材,并为大家提供电子书的下载链接,和视频搭配起来一起学习,效果会更好。同时我们也会为您介绍一些用Python学数学必备的一些软件和库。

美国大学最近几年出版的数学教材,都会有结合数学软件(MATLAB等CAS)来学习的指导说明,也就是说CAS以及编程已经是大学数学学习的一部分了。不仅如此,在这些数学教材里,都会有大量数学与实际应用相结合的案例与习题,比如物理、化学、生物、经济、计算机、互联网等诸多领域,让你可以深切感受到数学是自然科学的基石,而这些也是国内教材所匮乏的。

线性代数、微积分、概率统计教材推荐

下面这些教材经过千辛万苦终于搜集到了它们的电子版,想要学习的朋友可以在文末查看索取方式
线性代数教材
线性代数特别推荐下面两本教材,这两本书都是华章出品的中文版教材:

  • 《线性代数》,史蒂文 J.利昂 (Steven J.Leon)
  • 《线性代数及其应用》,戴维 C.雷 (David C.Lay), 史蒂文 R.雷 (Steven R.Lay)

如果你英语比较OK,可以结合的视频教程《麻省理工公开课:线性代数》来看这个视频所用的教材,不过视频录制时间比较早,所用教材也比较落后了,推荐看新版(第4版或第5版):

  • 《Introduction to Linear Algebra》William Gilbert Strang(威廉·吉尔伯特·斯特朗)

微积分教材
微积分教材,简单入门可以看普林斯顿微积分读本以及倚天屠龙,可以主要只看托马斯微积分即可。

  • 《普林斯顿微积分读本》(The Calculus Lifesaver:All the Tools You Need to Excel at Calculus)阿德里安·班纳 (Adrian Banner)
  • 《托马斯微积分》(Thomas` Calculus)高等教育出版社出版
  • 《微积分之屠龙宝刀》和《微积分之倚天宝剑》,C·亚当斯(Colin Adamx) (作者), J·哈斯(Joel Hass) (作者), A·汤普森(Abigail Thompson) (作者)。这两本书书名不忍直视,不要被表面名称误导哦

概率统计教材

  • 《数理统计与数据分析》(Mathematical Statistics and Data Analysis)JohnA.Rice (作者)
  • 《统计学》(Statistics for Engineers and the Sciences)门登霍尔(William Mendenhall), 辛塞奇(Terry Sincich)
  • 《统计推断》(Statistical inference) 卡塞拉 (George Casello) (作者), 贝耶 (Roger L.Berger) (作者)

以上教材都要求你使用MATLAB,不过这里建议替换成Python,因为:

  • 一是在数学数据的生产实践方面(尤其是国内找工作),Python比MATLAB的通用性更好;
  • 二是Python安装比较方便且免费,不像MATLAB安装有17GB(大小不一,起码10G左右),而且大多国内企业不会购买昂贵的版权(国内外高校例外);
  • 三是Python虽然在数学教材方面不及MATLAB,但是美国不少高校在教学时还是比较推荐Python的,而且MATLAB在数学方面可以做的事情,Python都可以做。

Python 必备软件与库

要用Python学习数学,需要借助一些库才能让它成为超越MATLAB、R、SAS等数学和统计学软件的利器,同时我们也会为大家推荐一种国外比较流行的学习方法就是Cheat Sheet(小抄,索引表),我们也会为大家提供这方面的文档信息。

编程时不需要死记硬背的,但是你一定要善于查询文档,以及可以做到快速搜索、查询并使用,而Cheat Sheet就跟单词本一样,有助于我们快速学习。这种方法类似于思维导图,非常推荐每个初学技术的朋友掌握。

Anaconda与Jupyter Notebook
Anaconda指的是一个开源的Python发行版本,其包含了conda、Python等280多左右的科学包及其依赖项,是数据科学家、Python程序员、机器学习/深度学习必备的软件。当然它也支持R。

  • 我们要使用的Numpy、Sympy、Pandas、Matplotlib、Scipy、Seaborn以及Jupyter Notebook等都包含在里面,无需额外下载。
  • 自带conda包管理器,可以替代pip,安装管理包;
  • 可以非常方便的为不同项目建立不同的运行环境。
conda list #查看安装了哪些包
conda install PKGNAME==3.1.4 #安装版本为3.1.4的包
conda create --name ENVNAME python=3.6
"PKG1>7.6" PKG2 #创建一个名称为ENVNAME,Python版本为3.6,以及不同包版本的环境

Jupyter Notebook是做Python笔记以及学习的必备工具,已经被国外各大高校和Python程序员采用,它支持Python代码的编写、运行、展示等,同时也支持Markdown、LaTex语法。

Scipy
Scipy是Python生态的开源数学、科学、工程计算包集合,在Numpy库的基础上增加了众多的数学、科学以及工程计算中常用的库函数。例如线性代数、常微分方程数值求解、信号处理、图像处理、稀疏矩阵等等。

用Python学数学相关教程、开源包推荐与下载_第1张图片

Numpy
NumPy是Numerical Python的简写,是Python数值计算的基石。它是一个提供多了维数组对象,多种派生对象(如:掩码数组、矩阵)以及用于快速操作数组的函数及API,它包括数学、逻辑、数组形状变换、排序、选择、I/O 、离散傅立叶变换、基本线性代数、基本统计运算、随机模拟等等。

用Python学数学相关教程、开源包推荐与下载_第2张图片

Pandas
Pandas是一个开放源码、BSD许可的库,为Python编程语言提供高性能、易于使用的数据结构和数据分析工具。

Matplotlib
matplotlib是最流行的用于制图及其他二维数据可视化的Python库。

Sympy
SymPy是一个符号计算的Python库。它的目标是成为一个全功能的计算机代数系统,同时保持代码简 洁、易于理解和扩展。它完全由Python写成,不依赖于外部库。SymPy支持符号计算、高精度计算、模式匹配、绘图、解方程、微积分、组合数学、离散 数学、几何学、概率与统计、物理学等方面的功能

statsmodels
statsmodels是一个统计分析包,提供对许多不同统计模型估计的类和函数,并且可以进行统计测试和统计数据的探索。

正是因为有了以上这些Python开源包,才让Python有底气与巨无霸数学软件MATLAB、巨无霸统计软件SAS以及为数据、统计而生的R语言叫板。

电子书资源以及Cheat Sheet下载链接,可以加微信号:jishuzu360 索取。标题)

欢迎使用Markdown编辑器

你好! 这是你第一次使用 Markdown编辑器 所展示的欢迎页。如果你想学习如何使用Markdown编辑器, 可以仔细阅读这篇文章,了解一下Markdown的基本语法知识。

新的改变

我们对Markdown编辑器进行了一些功能拓展与语法支持,除了标准的Markdown编辑器功能,我们增加了如下几点新功能,帮助你用它写博客:

  1. 全新的界面设计 ,将会带来全新的写作体验;
  2. 在创作中心设置你喜爱的代码高亮样式,Markdown 将代码片显示选择的高亮样式 进行展示;
  3. 增加了 图片拖拽 功能,你可以将本地的图片直接拖拽到编辑区域直接展示;
  4. 全新的 KaTeX数学公式 语法;
  5. 增加了支持甘特图的mermaid语法1 功能;
  6. 增加了 多屏幕编辑 Markdown文章功能;
  7. 增加了 焦点写作模式、预览模式、简洁写作模式、左右区域同步滚轮设置 等功能,功能按钮位于编辑区域与预览区域中间;
  8. 增加了 检查列表 功能。

功能快捷键

撤销:Ctrl/Command + Z
重做:Ctrl/Command + Y
加粗:Ctrl/Command + B
斜体:Ctrl/Command + I
标题:Ctrl/Command + Shift + H
无序列表:Ctrl/Command + Shift + U
有序列表:Ctrl/Command + Shift + O
检查列表:Ctrl/Command + Shift + C
插入代码:Ctrl/Command + Shift + K
插入链接:Ctrl/Command + Shift + L
插入图片:Ctrl/Command + Shift + G

合理的创建标题,有助于目录的生成

直接输入1次#,并按下space后,将生成1级标题。
输入2次#,并按下space后,将生成2级标题。
以此类推,我们支持6级标题。有助于使用TOC语法后生成一个完美的目录。

如何改变文本的样式

强调文本 强调文本

加粗文本 加粗文本

标记文本

删除文本

引用文本

H2O is是液体。

210 运算结果是 1024.

插入链接与图片

链接: link.

图片: Alt

带尺寸的图片: Alt

居中的图片: Alt

居中并且带尺寸的图片: Alt

当然,我们为了让用户更加便捷,我们增加了图片拖拽功能。

如何插入一段漂亮的代码片

去博客设置页面,选择一款你喜欢的代码片高亮样式,下面展示同样高亮的 代码片.

// An highlighted block
var foo = 'bar';

生成一个适合你的列表

  • 项目
    • 项目
      • 项目
  1. 项目1
  2. 项目2
  3. 项目3
  • 计划任务
  • 完成任务

创建一个表格

一个简单的表格是这么创建的:

项目 Value
电脑 $1600
手机 $12
导管 $1

设定内容居中、居左、居右

使用:---------:居中
使用:----------居左
使用----------:居右

第一列 第二列 第三列
第一列文本居中 第二列文本居右 第三列文本居左

SmartyPants

SmartyPants将ASCII标点字符转换为“智能”印刷标点HTML实体。例如:

TYPE ASCII HTML
Single backticks 'Isn't this fun?' ‘Isn’t this fun?’
Quotes "Isn't this fun?" “Isn’t this fun?”
Dashes -- is en-dash, --- is em-dash – is en-dash, — is em-dash

创建一个自定义列表

Markdown
Text-to- HTML conversion tool
Authors
John
Luke

如何创建一个注脚

一个具有注脚的文本。2

注释也是必不可少的

Markdown将文本转换为 HTML

KaTeX数学公式

您可以使用渲染LaTeX数学表达式 KaTeX:

Gamma公式展示 Γ ( n ) = ( n − 1 ) ! ∀ n ∈ N \Gamma(n) = (n-1)!\quad\forall n\in\mathbb N Γ(n)=(n1)!nN 是通过欧拉积分

Γ ( z ) = ∫ 0 ∞ t z − 1 e − t d t   . \Gamma(z) = \int_0^\infty t^{z-1}e^{-t}dt\,. Γ(z)=0tz1etdt.

你可以找到更多关于的信息 LaTeX 数学表达式here.

新的甘特图功能,丰富你的文章

Mon 06 Mon 13 Mon 20 已完成 进行中 计划一 计划二 现有任务 Adding GANTT diagram functionality to mermaid
  • 关于 甘特图 语法,参考 这儿,

UML 图表

可以使用UML图表进行渲染。 Mermaid. 例如下面产生的一个序列图::

张三 李四 王五 你好!李四, 最近怎么样? 你最近怎么样,王五? 我很好,谢谢! 我很好,谢谢! 李四想了很长时间, 文字太长了 不适合放在一行. 打量着王五... 很好... 王五, 你怎么样? 张三 李四 王五

这将产生一个流程图。:

链接
长方形
圆角长方形
菱形
  • 关于 Mermaid 语法,参考 这儿,

FLowchart流程图

我们依旧会支持flowchart的流程图:

Created with Raphaël 2.2.0 开始 我的操作 确认? 结束 yes no
  • 关于 Flowchart流程图 语法,参考 这儿.

导出与导入

导出

如果你想尝试使用此编辑器, 你可以在此篇文章任意编辑。当你完成了一篇文章的写作, 在上方工具栏找到 文章导出 ,生成一个.md文件或者.html文件进行本地保存。

导入

如果你想加载一篇你写过的.md文件或者.html文件,在上方工具栏可以选择导入功能进行对应扩展名的文件导入,
继续你的创作。


  1. mermaid语法说明 ↩︎

  2. 注脚的解释 ↩︎

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