python 科学计算设计_Python程序设计与科学计算
章Python概述1
1.1Python语言发展史1
1.2Python语言特点2
1.3Python语言主要应用领域4
1.4本章练习5
第2章开启Python之旅6
2.1部署Python环境6
2.1.1Anaconda简介6
章Python概述1
1.1Python语言发展史1
1.2Python语言特点2
1.3Python语言主要应用领域4
1.4本章练习5
第2章开启Python之旅6
2.1部署Python环境6
2.1.1Anaconda简介6
2.1.2在Windows系统中安装Anaconda7
2.1.3在Linux系统中安装Anaconda8
2.2个Python程序“Hello,World”10
2.2.1“Hello,World”的由来10
2.2.2实现“Hello,World”11
2.3使用Python的IDE13
2.3.1交互式解释器——Jupyternotebook13
2.3.2集成开发环境——PyCharm16
2.4本章练习16
第3章输入与输出17
3.1注释17
3.1.1单行注释17
3.1.2多行注释18
3.2输入18
3.3格式化输出19
3.3.1%操作符19
3.3.2format格式化字符串21
3.4本章练习22
第4章变量与运算符23
4.1变量23
4.1.1常量与变量23
4.1.2标识符23
4.1.3变量初始化24
4.2运算符24
4.2.1算术运算符25
4.2.2比较运算符26
4.2.3赋值运算符26
4.2.4逻辑运算符27
4.2.5位运算符28
4.2.6成员运算符28
4.2.7身份运算符29
4.2.8运算符优先级29
4.3本章练习30
第5章数据类型与数据结构32
5.1数据类型32
5.1.1数32
5.1.2字符串35
5.2数据结构36
5.2.1列表36
5.2.2元组38
5.2.3字典38
5.2.4集合40
5.3本章练习42
第6章条件结构43
6.1if语句43
6.1.1if形式43
6.1.2if-else形式44
6.1.3多分支选择结构45
6.2进阶——if嵌套与三元运算46
6.2.1if嵌套46
6.2.2三元运算47
6.3本章练习48
第7章循环结构49
7.1循环语句49
7.1.1概述49
7.1.2while循环语句49
7.1.3for循环语句51
7.1.4循环嵌套52
7.2break、continue、pass53
7.2.1break53
7.2.2continue54
7.2.3pass54
7.3本章练习55
第8章函数56
8.1函数概述56
8.2函数的参数57
8.2.1形式参数和实际参数57
8.2.2形式参数设置58
8.3return语句62
8.4本章练习63
第9章模块与异常64
9.1模块64
9.1.1概述64
9.1.2模块的导入65
9.2异常67
9.2.1错误67
9.2.2异常67
9.2.3异常捕获与抛出68
9.2.4常见异常73
9.3本章练习75
0章文件操作76
10.1文件的读写76
10.1.1概述76
10.1.2文件读取77
10.1.3文件写入78
10.2内容获取与文件指针79
10.2.1read、readline、readlines79
10.2.2文件指针81
10.3本章练习83
1章科学计算库——NumPy84
11.1NumPy简介84
11.1.1初识NumPy84
11.1.2NumPy安装85
11.1.3NumPy的数组属性85
11.1.4NumPy的数组类型86
11.2NumPy创建数组88
11.2.1通过列表或元组转化88
11.2.2数学基础——矩阵89
11.2.3NumPy构建特殊数组91
11.3索引与切片95
11.3.1索引机制95
11.3.2切片机制96
11.3.3切片索引97
11.3.4布尔型索引97
11.4矩阵运算与线性代数98
11.4.1范数计算99
11.4.2求逆矩阵100
11.4.3求方程组的精确解101
11.4.4计算矩阵行列式102
11.4.5求解特征值与特征向量102
11.4.6奇异值分解103
11.4.7QR分解104
11.4.8线性方程组的小二乘解104
11.5本章练习106
2章科学计算库——SciPy107
12.1SciPy简介107
12.2SciPy应用108
12.3本章练习116
3章数据分析库——Pandas117
13.1Pandas中的数据结构117
13.1.1数据结构117
13.1.2Series118
13.1.3DataFrame120
13.2数据的选取122
13.3数据处理125
13.3.1缺失值删除126
13.3.2缺失值填充128
13.3.3数据替换130
13.3.4标识、删除重复行132
13.4统计函数134
13.5文件读取135
13.6本章练习136
4章绘图工具库——Matplotlib137
14.1初识Matplotlib137
14.1.1从MATLAB认识Matplotlib137
14.1.2从sin(x)认识Matplotlib137
14.2Matplotlib功能介绍144
14.3本章练习146
5章数学建模库Scikit-Learn——以回归为例147
15.1Scikit-Learn实现一元线性回归147
15.1.1一元线性回归理论简介147
15.1.2“小”数据的一元线性回归149
15.1.3一元线性回归分析糖尿病病情案例152
15.2Scikit-Learn实现多元线性回归157
15.2.1多元线性回归理论简介157
15.2.2多元线性回归实战158
15.3多重共线性问题160
15.4本章练习161
附录习题答案162
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