NumPy快速入門

1.1 Python

NumPy是基于Python的，因此在安裝NumPy之前，需要先安裝Python。某些操作系統已經默認安裝有Python環境，但仍需檢查Python的版本是否與將要安裝的NumPy版本兼容。Python有很多種實現，包括一些商業化的實現和發行版。本書使用CPython實現，從而保證與NumPy兼容。

1.2 動手實踐：在不同的操作系統上安裝 Python

(1) Debian和Ubuntu

Debian和Ubuntu可能已經默認安裝了Python，但開發者包（developmentheaders）一般不會默認安裝。在Debian和Ubuntu中安裝python和python-dev的命令如下：
sudo apt-get install python
sudo apt-get install python-dev

(2) Windows

Python的Windows安裝程序可以在www.python.org/download下載。在這個站點中，也可以找到Mac OS X的安裝程序，以及Linux、 Unix和Mac OS X下的源代碼包。

(3) Mac Mac

OS X中預裝了Python，而我們也可以通過MacPorts、 Fink或者類似的包管理工具來獲取Python。

LAPACK并不是必需的，但如果需要， NumPy在安裝過程中將檢測并使用之。我們推薦大家
安裝LAPACK以便應對海量數據的計算，因為它擁有高效的線性代數計算模塊。

1.3 動手實踐：在 Linux 上安裝 NumPy、 Matplotlib、 SciPy和 IPython

在Linux上安裝NumPy和相關軟件的方法取決于具體使用的Linux發行版。大部分Linux發行版都有NumPy的軟件包。我一些流行的Linux發行版的安裝方法如下：
(1) 要在Red Hat上安裝NumPy，請在命令行中執行如下命令：
yum install python-NumPy(2) 要在Mandriva上安裝`NumPy`，請在命令行中執行如下命令： `urpmi python-`NumPy
(3) 要在Gentoo上安裝NumPy，請在命令行中執行如下命令：
sudo emergeNumPy(4) 要在Debian或Ubuntu上安裝`NumPy`，請在命令行中執行如下命令： `sudo apt-get install python-`NumPy

1.4 動手實踐：向量加法

假設我們需要對兩個向量a和b做加法。這里的向量即數學意義上的一維數組，隨后我們將在第5章中學習如何用NumPy數組表示矩陣。向量a的取值為0~n的整數的平方，例如n取3時，向量a為0、 1或4。向量b的取值為0~n的整數的立方，例如n取3時，向量b為0、 1或8。用純Python代碼應該怎么寫呢？我們先想一想這個問題，隨后再與等價的NumPy代碼進行比較。
(1) 純Python代碼：

def pythonsum(n):a = range(n)b = range(n)c = []for i in range(len(a)):a[i] = i ** 2b[i] = i ** 3c.append(a[i] + b[i])return c

(2) 使用NumPy的代碼：

def `NumPy`sum(n):a = `NumPy`.arange(n) ** 2b = `NumPy`.arange(n) ** 3c = a + breturn c

注意， NumPysum()函數中沒有使用for循環。同時，我們使用NumPy中的arange函數來創建包含0~n 的整數的NumPy數組。代碼中的arange函數前面有一個前綴NumPy，表明該函數是從NumPy模塊導入的。

用NumPy還是Python，得到的結果是一致的。不過，兩者的輸出結果在形式上有些差異。注意，NumPy sum()函數的輸出不包含逗號。這是為什么呢？顯然，我們使用的是NumPy數組，而非Python自身的列表。

1.5 IPython：一個交互式 shell 工具

IPython提供的交互式實驗環境被很多人認為是Matlab、 Mathematica和Maple的開源替代品。你可以在線獲取包括安裝指南在內的更多信息，地址為http://ipython.org/。

IPython是開源免費的軟件，可以在Linux、 Unix、 Mac OS X以及Windows上使用。 IPython的作者們希望那些用到IPython的科研工作成果在發表時能夠提到IPython，這是他們對IPython使用者唯一的要求。下面是IPython的基本功能：

• Tab鍵自動補全；
• 歷史記錄存檔；
• 行內編輯；
• 使用%run可以調用外部Python腳本；
• 支持系統命令；
• Python代碼調試和性能分析。

使用quit()函數或快捷鍵Ctrl+D均可以退出IPython shell。
在IPython中獲取NumPy函數幫助有兩種方式，help(函數名)或函數名?。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的《Python数据分析基础教程：NumPy学习指南（第2版）》笔记1：第一章 NumPy快速入门的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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