Python实践笔记

书中涉及的Python扩展库包括NumPy、SciPy、SymPy、matplotlib、Traits、TraitsUI、

Chaco、TVTK、Mayavi、VPython、OpenCV等。

非常适合于网站开发，系统管理以及通用的业务应用程序。

Python还在科学计算领域建立了牢固的基础，覆盖了从石油勘探的地震数据处理到量子物理等范围广泛的应用场景。

Python是一种面向对象的，动态的程序设计语言，具有非常简洁而清晰的语法，既可以用于快速开发程序脚本，也可以用于开发大规模的软件，特别适合于完成各种高层任务。

与Matlab相比，Python是一门真正的通用程序设计语言，比Matlab所采用的脚本语言的应用范围更广泛，有更多程序库的支持，适用于Windows和Linux等多种平台，完全免费并且开放源码。

虽然matlab中某些高级功能目前还无法替代，但是对于基础性，前瞻性的科研工作和应用系统的开发，完全可以用Python来完成。

Python的基本语法

为了提高程序运行效率，有时需要使用C语言编写Python的扩展模块。

解释型（有点类似脚本？）面向对象，动态的？高级程序设计语言。

较广泛应用于处理系统关系任务和Web编程。

众多开源的科学计算软件包都提供了Python的调用接口，例如计算机视觉库OpenCV、三维可视化库VTK、医学图像处理库ITK

NumPy:快速数组处理

SciPy：数值运算

matplotlib:绘图功能

语言+扩展库，构成开发环境

在完成诸如文件管理、界面设计、网络通信等各种非科学计算要求时，Python可以轻易完成各种高级任务，开发者可以用Python实现完成应用程序所需的各种功能。

Python的众多扩展库由许多社区分别维护和发布，因此要一一将它们收集齐全并安装到计算机中是一件十分耗费时间的事情。

故有所谓的集成环境软件包。

Python(x,y)收集了众多的扩展库，文档和教程。建议完全安装模式。

EPD是一个商用的Python发行版本。教学使用是免费的。

IPython：Python的一个交互式命令行工具（shell？）

支持语法高亮、自动补全、查看文档，查看源码，执行cmd命令，自动缩进，支持bash shell命令，并且内置了许多有用的功能和函数。

集成开发环境简介

IDE即是将最终程序生成，可能用到的所有工具，集成到一个环境来，方便使用。

Eclipse是著名的跨平台的自由集成开发环境（IDE）。最初主要用来Java语言开发，但是目前亦有人通过插件使其作为其他计算机语言比如C++和Python的开发工具。Eclipse的本身只是一个框架平台，但是众多插件的支持使得Eclipse拥有其他功能相对固定的IDE软件很难具有的灵活性。许多软件开发商以Eclipse为框架开发自己的IDE。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。pydev是一个功能强大的 Eclipse插件，用户可以完全利用 Eclipse 来进行 Python 应用程序的开发和调试。即利用eclipse+pydev插件，也能构成一个IDE环境。

Spyder (前身是 Pydee) 是一个强大的交互式 Python 语言开发环境，提供高级的代码编辑、交互测试、调试等特性，支持包括 Windows、Linux 和 OS X 系统。Spyder是Python(x,y)的作者为它开发的一个简单的集成开发环境。和其他的Python开发环境相比，它最大的优点就是模仿MATLAB的“工作空间”的功能，可以很方便地观察和修改数组的值。

Codimension 是一个 Python 集成开发环境，提供了包括代码编辑和基于图表的代码分析功能。

Visual Studio 的 Python 开发插件 PTVS、vim 插件Python-mode、PythonWin 、WingIDE、 PyCharm 等。

图形用户界面（Graphical User Interface，简称 GUI，又称图形用户接口）

pylab 是类似于 matlab 这样一个综合性的平台， pylab 把 Python, NumPy, SciPy, Matplotlib都集合起来了，用的是 IPython 作为界面，把 namespace 都给合到一块儿了。即iPython 的 pylab 模式。

初级用户建议使用pylab模式，pylab中包括了matplotlib.pyplot的所有绘图命令，以及numpy和matplotlib.mlab中的函数，在这个模式下，和MATLAB的绘图命令和套路几乎是完全一样的；高级用户建议使用matplotlib，可以进行更多的细节控制。

函数库介绍

数值计算库 Numpy+Scipy  有了这两个库，Python就有几乎和Matlab一样的处理数据和计算的能力了。SciPy的核心计算部分都是一些久经考验的Fortran数值计算库。

符号计算库 Sympy 是一套进行符号数学运算的函数库

界面设计 使用Traits库  Traits库分为Traits和TraitsUI两大部分。使用TraitsUI库编写的程序自动支持wxPython和pyQt两个经典的界面库。

绘图和可视化

Chaco库与Traits库紧密相连，方便制作动态交互式的图标功能。

matplotlib

TVTK库是在标准的VTK库之上用Traits库进行封装，要在Python使用VTK，用TVTK再好不过。Mayavi2则是在TVTK的基础上再添加了一套面向应用的方便工具，它既可以单独作为3D可视化程序使用，也可以快速地嵌入到用户的程序中去。

VTK（视觉化工具函数库）

Visual库能够快速、方便地制作3D动画演示。

图像处理和计算机视觉

OpenCV  可用于开发实时的图像处理、计算机视觉以及模式识别程序。

Python的界面编程

发行版自带的Tkinter  wxPython  PyQt PyGTK都可调用这些库来进行界面设计