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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*。 |
||
| 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*。 |
||
| 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。 |
| 矩阵操作函数：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。 |