【2022年二级Python】⑧Python计算生态

【2022年二级Python】⑧Python计算生态

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⑧Python计算生态

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证书

为确保该篇文章内容的可靠性，先在此附上本人的二级Python语言程序设计证书加以证实。

⑧Python计算生态

1. 标准库：

(1) turtle库：该库为图形绘制的标准库，其常用功能函数根据类型的不同，有以下三类：

窗体函数：turtle.setup(width,height,startx,starty)

width

窗体宽度，若值为整数，则为像素值；

若值为小数，则为窗体宽度与屏幕比例。

height

窗体高度，若值为整数，则为像素值；

若值为小数，则为窗体高度与屏幕比例。

startx

窗体左侧与屏幕左侧的像素值距离，

若值为None，则窗体位于屏幕水平中央。

starty

窗体顶部与屏幕顶部的像素值距离，

若值为None，则窗体位于屏幕垂直中央。

画笔状态函数：turtle.<函数名><(参数)>

penup()

提起画笔。

pensize()

画笔粗细。

pendown()

放下画笔。

pencolor()

画笔颜色。

画笔运动函数：turtle.<函数名><(参数)>

forward/fd()

让当前状态的画笔向前绘制至指定距离。

backward()

让当前状态的画笔向后绘制至指定距离。

circle(r,e)

若有角度参数e，则按半径r绘制一个弧形；

若无角度参数e，则按半径r绘制一个圆形。

done()

停止画笔绘制，并且不关闭绘图窗体。

goto(x,y)

让当前状态的画笔直线绘制至指定坐标(x,y)。

seth(angle)

让当前的方向指向angle角度。

left(angle)

让当前的方向向左旋转angle角度。

right(angle)

让当前的方向向右旋转angle角度。

(2) random库：该库为使用随机数的标准库，采用梅森旋转算法生成伪随机序列。

常用函数：

choice()

在序列类型中随机返回一个元素。

getrandbits(k)

生成一个k比特长度的随机整数。

randint(a,b)

生成一个[a,b]间的随机整数。

uniform(a,b)

生成一个[a,b]间的随机小数。

random()

生成一个[0.0,1.0)间的随机小数。

seed()

改变随机数生成器的种子seed。

(3) time库：该库为处理时间的标准库，其常用功能函数根据类型的不同，有以下三类：

时间处理：

time()

以时间浮点数形式返回当前系统时间。

ctime()

以时间字符串形式返回当前系统时间。

gmtime()

以国际时间元组形式返回当前系统时间。

localtime()

以地方时间元组形式返回当前系统时间。

时间格式化：

strptime()

根据指定格式将一个时间字符串转换为时间元组。

年：%Y

月：%m

日：%d

时：%H

分：%M

秒：%S

>>> time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",time.localtime())

'2020-10-01 10:10:10'

程序计时：

sleep()

暂停指定秒数后再继续执行程序。

2. 基本的Python内置函数。

abs()

divmod()

input()

open()

slice()

all()

eval()

id()

ord()

sorted()

any()

exec()

int()

pow()

str()

bin()

float()

len()

print()

sum()

bool()

format()

list()

range()

tuple()

chr()

globals()

max()

reversed()

type()

complex()

help()

min()

round()

zip()

dict()

hex()

oct()

set()

__import__()

3. 第三方库的获取和安装。

(a) pip工具安装：pip install <第三方库名>

常用命令：

help

show

search

download

uninstall

帮助

显示

查找

下载

卸载

(b) 自定义安装

(c) 文件安装

4. 第三方库的使用：

(1) jieba库：该库为中文分词的第三方库，其常用功能函数根据分词需求的不同，有以下三种：

jieba.lcut(ls,cut_all=True)

全模式：查找出句子中所有可以成词的词语，存在冗余单词。

>>> import jieba

>>> ls=jieba.lcut("黑糖珍珠奶茶",cut_all=True)

>>> print(ls)

['黑糖', '珍珠', '珍珠奶茶', '奶茶']

jieba.lcut(ls)

精确模式：将句子精确切分，没有冗余单词，适合文本分析。

>>> import jieba

>>> ls=jieba.lcut("黑糖珍珠奶茶")

>>> print(ls)

['黑糖', '珍珠奶茶']

jieba.lcut_for_search(ls)

搜索引擎模式：在精确模式的基础上，可以将长词再次切分。

>>> import jieba

>>> ls=jieba.lcut_for_search("黑糖珍珠奶茶")

>>> print(ls)

['黑糖', '珍珠', '奶茶', '珍珠奶茶']

注：可以在词库内增加新的单词。

jieba.add_word()

>>> import jieba

>>> jieba.add_word("黑糖珍珠奶茶")

>>> ls=jieba.lcut("黑糖珍珠奶茶")

>>> print(ls)

['黑糖珍珠奶茶']

(2) PyInstaller库：该库为将脚本程序转换为可执行程序的第三方库。

常用参数：

--clean

清理打包过程中生成的临时文件。

-h/--help

显示帮助信息。

-i/--icon

指定打包程序使用的图标文件。

-D/--onedir

生成dist目录，默认值。

-F/--onefile

在dist文件夹中仅生成独立的打包文件。

(3) Numpy库：该库为矩阵运算的第三方库，其常用功能函数根据类型的不同，有以下两类：

矩阵创建函数：numpy.<函数名><(参数)>

array(x)

创建一个以参数x为元素的矩阵。

ones((m,n))

创建一个m行n列的全1元素矩阵。

zeros((m,n))

创建一个m行n列的全0元素矩阵。

empty((m,n))

创建一个m行n列的全随机数元素矩阵。

hstack((a,b))

将矩阵a与b横向拼接成一个新矩阵。  #行数相等。

vstack((a,b))

将矩阵a与b纵向拼接成一个新矩阵。  #列数相等。

矩阵 *** 作函数：np.<函数名>  #np为矩阵变量名。

dtype

判断矩阵np的元素类型。

ndim

求矩阵np的维度。

shape

求矩阵np的行数与列数。

size

求矩阵np的元素个数。

5. 更广泛的Python计算生态，只要求了解第三方库的名称，不限于以下领域：

(1) 网络爬虫：

Scrapy

Pyspider

Requests

(2) 数据分析：

SiPcy

NumPy

Pandas

Seaborn

Matplotlib

(3) 文本处理：

jieba

NLTK

PyPDF2

Python-docx

(4) 数据可视化：

TVTK

VisPy

ggplot2

Mayavi

Matplotlib

(5) 用户图形界面：

PyQt5

PyGTK

wxPython

(6) 机器学习：

Keras

MXNet

Pytorch

Theano

TensorFlow

Scikit-learn

(7) Web开发：

Flask

Django

Pyramid

Tornado

(8) 游戏开发：

Cocos2d

Pygame

Panda3D

(9) 更多方向：

PIL

一个图像处理的第三方库。

Redis-Py

一个数据存储的第三方库。

wordcloud

一个词云生成的第三方库。

BeautifulSoup4

一个解析HTML与XML的第三方库。

OpenCV-Python

一个图像处理与计算机视觉的第三方库。