Python 数学建模算法与应用(持续更新)

目录

第一章  python使用入门

1.1 Python核心工具库

1. Numpy

2. SciPy

3. Matplotlib

4. IPython

5. SymPy

6. Pandas

1.2  Python基本数据类型

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第一章  python使用入门

1.1 Python核心工具库

1. Numpy

（1）强大的多维数组对象

（2）复杂的函数功能

（3）集成c/c++和FORTRAN代码的工具

（4）有用的线性代数、傅里叶变换和随机数功能等。

import numpy as np

2. SciPy

完善了NumPy 的功能，提供了文件输入、输出功能，为多种应用提供了大量工具和算法，如基本函数、特殊函数、积分、优化、插值、傅里叶变换、信号处理等。

3. Matplotlib

包含各种绘图模块的库，能根据数组创建高质量的图形，并交互式地显示它们。

使用如下命令，可轻松导入可视化所需的模块：

import matplotlib.pyplot as plt 或者 improt pylab as plt

4. IPython

IPython满足了Python交互式shell命令的需要，它是基于shell、Web浏览器和应用程序接口的python版本，具有图形化集成、自定义命令、丰富的历史记录和并行计算等增强功能。它通过脚本、数据和相应结果清晰又有效地说明了各种操作。

5. SymPy

   科学计算库，可求极限、解方程、求积分、微分方程、矩阵运算等计算问题。

6. Pandas

   可处理Numpy和SciPy所不能处理的问题。可处理包含不同类型数据地复杂表格和时间序列。Pandas可以轻松顺利地加载各种形式的数据。然后，可随意对数据进行切片、切块、处理缺失元素、添加、重命名、聚合、整形和可视化等操作。

1.2  Python基本数据类型

1.2.1字符串

'''2.2.1 字符串
访问字符串，可使用([])来截取字符串，基本语法如下：
变量[头下标:尾下表]
从左往右：以0开始
从右往左：以-1开始
'''
s ='hello world'
print(s)
print(s[0:-1]) #输出第一个到倒数第二个的所有字符
print(s[-1])  #输出最后一个
print(s[2:7])  #输出第三个到第七个字符
print(s[2:])  #输出从第三个字符到结束
print(s*2)  #输出字符串两次

 例：统计5行字符串中字符出现的次数

​​​​

import numpy as np
a=[]
with open('E://data.txt') as f:
#创建一个文本将字符串全部放进去，位于E盘中
    for(i,s) in enumerate(f):
        #enumerate() 函数用于将一个可遍历的数据对象(如列表、元组或字符串)组合为一个索引序列
        #同时列出数据和数据下标，一般用在 for 循环当中。
        a.append([s.count('a'),s.count('c'),
                  s.count('g'),s.count('t')])
b=np.array(a);
print(b)

结果如下：
[[7 5 6 0]
 [7 1 6 0]
 [8 4 7 1]
 [7 4 3 0]
 [2 2 0 0]]

1.2.2 列表

例：使用列表推导式实现嵌套列表的平铺。

思路：先遍历子列表，在遍历子列表的元素并提取出来作为最终列表的元素

a=[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
d=[c for b in a for c in b]
print(d)

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]