源鏈接為：http://cs231n.github.io/python-numpy-tutorial/。

這篇指導書是由Justin Johnson編寫的。

在這門課程中我們將使用Python語言完成所有變成任務！Python本身就是一種很棒的通用編程語言，但是在一些流行的庫幫助下（numpy，scipy，matplotlib）它已經成為科學計算的強大環境。
我們希望你們中的許多人都有一些Python和numpy的使用經驗; 對你們其他人來說，這個section將作為Python用于科學計算和使用的快速速成課程。
你們中的一些人可能已經掌握了Matlab的知識，在這種情況下我們也推薦使用numpy。

你也可以閱讀由Volodymyr Kuleshov和Isaac Caswell（CS 228）編寫的Notebook版筆記。

本教程使用的Python版本為Python3.

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目錄

Basic data types

Containers

Lists

Dictionaries

Sets

Tuples：

Functions

Classes

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原文共分為4部分，分別介紹了Python、Numpy、Scipy和Matplotlib的使用。本次翻譯為第一部分：Python的使用指導！

Python是一種高級動態類型的多范式編程語言。 經常說Python代碼幾乎像偽代碼，因為它允許你在很少的代碼行中表達非常強大的想法。 作為一個例子，這里是經典的快速排序算法的實現。

def quicksort(arr):if len(arr) <= 1:return arrpivot = arr[len(arr) // 2]left = [x for x in arr if x < pivot]middle = [x for x in arr if x == pivot]right = [x for x in arr if x > pivot]return quicksort(left) + middle + quicksort(right)print(quicksort([3,6,8,10,1,2,1]))[1, 1, 2, 3, 6, 8, 10]

Basic data types

和其它語言一樣，Python也有許多基本數據類型，包括整數，浮點數，布爾類型，和字符類型。這些數據類型的行為和其它語言十分相似。
Numbers:整數和浮點數的運算和其它一樣。
注意：和其它語言不同的是，Python沒有遞增（++）和遞減（--）運算符。

%matplotlib inline x = 3 print(type(x)) # Prints "<class 'int'>" print(x) # Prints "3" print(x + 1) # Addition; prints "4" print(x - 1) # Subtraction; prints "2" print(x * 2) # Multiplication; prints "6" print(x ** 2) # Exponentiation; prints "9" x += 1 print(x) # Prints "4" x *= 2 print(x) # Prints "8" y = 2.5 print(type(y)) # Prints "<class 'float'>" print(y, y + 1, y * 2, y ** 2) # Prints "2.5 3.5 5.0 6.25"

Python還有許多內置的復雜數字類型，你可以在這里找到所有的細節。

Booleans:Python實現了布爾邏輯的所有常用運算符，但使用的是英語單詞而不是符號（&&，||等）：

t = True f = False print(type(t)) # Prints "<class 'bool'>" print(t and f) # Logical AND; prints "False" print(t or f) # Logical OR; prints "True" print(not t) # Logical NOT; prints "False" print(t != f) # Logical XOR; prints "True"

Strings:Python對字符串有很大的支持

hello = 'hello' # String literals can use single quotes world = "world" # or double quotes; it does not matter. print(hello) # Prints "hello" print(len(hello)) # String length; prints "5" hw = hello + ' ' + world # String concatenation print(hw) # prints "hello world" hw12 = '%s %s %d' % (hello, world, 12) # sprintf style string formatting print(hw12) # prints "hello world 12"

字符串對象有很多實用的方法：例如

s = "hello" print(s.capitalize()) # Capitalize a string; prints "Hello" print(s.upper()) # Convert a string to uppercase; prints "HELLO" print(s.rjust(7)) # Right-justify a string, padding with spaces; prints " hello" print(s.center(7)) # Center a string, padding with spaces; prints " hello " print(s.replace('l', '(ell)')) # Replace all instances of one substring with another;# prints "he(ell)(ell)o" print(' world '.strip()) # Strip leading and trailing whitespace; prints "world"

Containers

Python包含幾種內置容器類型：列表，字典，集合和元組。

Lists

列表是Python中的數組，但是可以調整大小并且可以包含不同類型的元素：

xs = [3, 1, 2] # Create a list print(xs, xs[2]) # Prints "[3, 1, 2] 2" print(xs[-1]) # Negative indices count from the end of the list; prints "2" xs[2] = 'foo' # Lists can contain elements of different types print(xs) # Prints "[3, 1, 'foo']" xs.append('bar') # Add a new element to the end of the list print(xs) # Prints "[3, 1, 'foo', 'bar']" x = xs.pop() # Remove and return the last element of the list print(x, xs) # Prints "bar [3, 1, 'foo']"

像往常一樣，您可以在文檔中找到有關列表的所有詳細信息。

切片：除了一次訪問一個列表元素外，Python還提供了訪問子列表的簡明語法; 這被稱為切片：

nums = list(range(5)) # range is a built-in function that creates a list of integers print(nums) # Prints "[0, 1, 2, 3, 4]" print(nums[2:4]) # Get a slice from index 2 to 4 (exclusive); prints "[2, 3]" print(nums[2:]) # Get a slice from index 2 to the end; prints "[2, 3, 4]" print(nums[:2]) # Get a slice from the start to index 2 (exclusive); prints "[0, 1]" print(nums[:]) # Get a slice of the whole list; prints "[0, 1, 2, 3, 4]" print(nums[:-1]) # Slice indices can be negative; prints "[0, 1, 2, 3]" nums[2:4] = [8, 9] # Assign a new sublist to a slice print(nums) # Prints "[0, 1, 8, 9, 4]"

循環：您可以循環遍歷列表的元素，如下所示：

animals = ['cat', 'dog', 'monkey'] for animal in animals:print(animal) # Prints "cat", "dog", "monkey", each on its own line.

如果要訪問循環體內每個元素的索引，請使用內置枚舉函數：

animals = ['cat', 'dog', 'monkey'] for idx, animal in enumerate(animals):print('#%d: %s' % (idx + 1, animal)) # Prints "#1: cat", "#2: dog", "#3: monkey", each on its own line

列表解析：編程時，我們經常要將一種數據轉換為另一種。 舉個簡單的例子，考慮以下計算平方數的代碼：

nums = [0, 1, 2, 3, 4] squares = [] for x in nums:squares.append(x ** 2) print(squares) # Prints [0, 1, 4, 9, 16]

你可以使用列表解析來減少代碼量：

nums = [0, 1, 2, 3, 4] squares = [x ** 2 for x in nums] print(squares) # Prints [0, 1, 4, 9, 16]

列表解析也可以包含一些特定條件：

nums = [0, 1, 2, 3, 4] even_squares = [x ** 2 for x in nums if x % 2 == 0] print(even_squares) # Prints "[0, 4, 16]"

Dictionaries

字典存儲（鍵，值）對，類似于Java中的Map或Javascript中的對象。 你可以像這樣使用它：

d = {'cat': 'cute', 'dog': 'furry'} # Create a new dictionary with some data print(d['cat']) # Get an entry from a dictionary; prints "cute" print('cat' in d) # Check if a dictionary has a given key; prints "True" d['fish'] = 'wet' # Set an entry in a dictionary print(d['fish']) # Prints "wet" # print(d['monkey']) # KeyError: 'monkey' not a key of d print(d.get('monkey', 'N/A')) # Get an element with a default; prints "N/A" print(d.get('fish', 'N/A')) # Get an element with a default; prints "wet" del d['fish'] # Remove an element from a dictionary print(d.get('fish', 'N/A')) # "fish" is no longer a key; prints "N/A"

你可以在文檔里找到所有你需要知道的。

循環：在字典里通過鍵來迭代很容易。

d = {'person': 2, 'cat': 4, 'spider': 8} for animal in d:legs = d[animal]print('A %s has %d legs' % (animal, legs)) # Prints "A person has 2 legs", "A cat has 4 legs", "A spider has 8 legs"

如果要訪問鍵及其對應的值，請使用items方法：

d = {'person': 2, 'cat': 4, 'spider': 8} for animal, legs in d.items():print('A %s has %d legs' % (animal, legs)) # Prints "A person has 2 legs", "A cat has 4 legs", "A spider has 8 legs"

字典解析：這些與列表解析類似，但允許您輕松構建字典。 例如：

nums = [0, 1, 2, 3, 4] even_num_to_square = {x: x ** 2 for x in nums if x % 2 == 0} print(even_num_to_square) # Prints "{0: 0, 2: 4, 4: 16}"

Sets

集合是不同元素的無序集合。 舉個簡單的例子：

animals = {'cat', 'dog'} print('cat' in animals) # Check if an element is in a set; prints "True" print('fish' in animals) # prints "False" animals.add('fish') # Add an element to a set print('fish' in animals) # Prints "True" print(len(animals)) # Number of elements in a set; prints "3" animals.add('cat') # Adding an element that is already in the set does nothing print(len(animals)) # Prints "3" animals.remove('cat') # Remove an element from a set print(len(animals)) # Prints "2"

同樣的，任何關于集合你想知道的事都可以在這里找到。

循環：對集合進行迭代與迭代列表具有相同的語法; 但是由于集合是無序的，因此您無法對訪問集合元素的順序進行假設：

animals = {'cat', 'dog', 'fish'} for idx, animal in enumerate(animals):print('#%d: %s' % (idx + 1, animal)) # Prints "#1: fish", "#2: dog", "#3: cat"

集合解析：和列表和字典一樣，我們可以使用集合解析來構造集合。

from math import sqrt nums = {int(sqrt(x)) for x in range(30)} print(nums) # Prints "{0, 1, 2, 3, 4, 5}"

Tuples：

元組是（不可變的）有序值列表。 元組在很多方面類似于列表; 其中一個最重要的區別是元組可以用作字典中的鍵和集合的元素，而列表則不能。 這是一個簡單的例子：

d = {(x, x + 1): x for x in range(10)} # Create a dictionary with tuple keys t = (5, 6) # Create a tuple print(type(t)) # Prints "<class 'tuple'>" print(d[t]) # Prints "5" print(d[(1, 2)]) # Prints "1"

這篇文檔有更多關于元組的信息。

Functions

Python的函數是使用def來定義的，如下：

def sign(x):if x > 0:return 'positive'elif x < 0:return 'negative'else:return 'zero'for x in [-1, 0, 1]:print(sign(x)) # Prints "negative", "zero", "positive"

我們經常定義函數來獲取可選的關鍵字參數：

def hello(name, loud=False):if loud:print('HELLO, %s!' % name.upper())else:print('Hello, %s' % name)hello('Bob') # Prints "Hello, Bob" hello('Fred', loud=True) # Prints "HELLO, FRED!"

這里有關于Python函數的更多信息。

Classes

在Python中定義類的語法很簡單：

class Greeter(object):# Constructordef __init__(self, name):self.name = name # Create an instance variable# Instance methoddef greet(self, loud=False):if loud:print('HELLO, %s!' % self.name.upper())else:print('Hello, %s' % self.name)g = Greeter('Fred') # Construct an instance of the Greeter class g.greet() # Call an instance method; prints "Hello, Fred" g.greet(loud=True) # Call an instance method; prints "HELLO, FRED!"

這里有關于Pythonclasses的更多信息。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的CS231n Convolutional Neural Networks for Visual Recognition------Python Tutorial的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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