作为一本Python科学计算的入门书籍,本书结合科学计算实例循序渐进地介绍Python科学计算编程基础。本书共6章:第1章简单公式的程序化,围绕如何使用Python实现科学计算中简单公司的程序化;第2复杂公式程序化,重点介绍Python中的程序控制,将复杂的公式程序化;第3公式对象化,主要介绍Python中面向对象的程序设计;第4公式向量化,全方位介绍Python*的科学计算库NumPy的功能,并结合数组的可视化,让读者更轻松地理解和使用NumPy;第5公式可视化,介绍Python的高质量二维绘图库Matplotlib的功能;第6公式中的随机数,介绍Python中如何生成并灵活使用随机数和随机数数组,并结合大量实例综合应用本书讲解的内容。本书适合Python科学计算的入门读者和高校理工科专业的学生。
前言
第1章 简单公式程序化1
1.1 安装Python1
1.1.1 安装IDLE1
1.1.2 安装Anaconda2
1.1.3 本书为什么使用IDLE3
1.2 抛物线公式3
1.2.1 语句、表达式和值4
1.2.2 变量与赋值6
1.2.3 注释14
1.2.4 格式化输出15
1.2.5 初识对象和类17
1.2.6 运算符20
1.3 煮蛋公式27
1.3.1 库与模块28
1.3.2 函数31
1.3.3 复数51
1.3.4 算法与程序流程52
1.4 本章小结54
1.5 习题55
老裴的科学世界57
房贷计算器58
第2章 复杂公式程序化67
2.1 出租车费67
2.1.1 条件分支68
2.1.2 错误与异常74
2.2 调和级数80
2.2.1 while循环81
2.2.2 列表和元组86
2.2.3 for循环95
2.2.4 函数和对象102
2.2.5 函数进阶108
2.2.6 列表解析111
2.2.7 生成器119
2.3 演讲的重点122
2.3.1 字符串123
2.3.2 集合132
2.3.3 字典139
2.3.4 数据类型总结148
2.4 本章小结149
2.5 习题150
老裴的科学世界154
中文分词器154
第3章 公式对象化165
3.1 抛物线对象165
3.1.1 定义类167
3.1.2 属性和方法167
3.2 鸡蛋对象174
3.2.1 类属性174
3.2.2 静态方法176
3.2.3 层级关系177
3.3 向量对象178
3.3.1 运算符179
3.3.2 其他特殊方法183
3.4 平面几何184
3.4.1 类的继承186
3.4.2 更多知识192
3.4.3 打包206
3.4.4 发布到PyPi212
3.5 本章小结213
3.6 习题214
老裴的科学世界215
球的运动轨迹215
第4章 公式向量化224
4.1 地表温度辐射224
4.1.1 向量化表达225
4.1.2 ndarray对象228
4.1.3 创建数组234
4.2 小明预估成绩243
4.2.1 数组操作245
4.2.2 数组运算278
4.3 弹簧系统314
4.3.1 线性代数相关函数314
4.3.2 其他功能327
4.4 本章小结332
4.5 习题332
老裴的科学世界334
化学方程式配平334
第5章 公式可视化340
5.1 绘制曲线图342
5.1.1 一轴一图形342
5.1.2 一轴多图形346
5.1.3 多轴多图形356
5.1.4 高级绘图362
5.2 绘制其他图形373
5.2.1 散点图373
5.2.2 柱状图375
5.2.3 饼状图380
5.2.4 直方图381
5.2.5 箱形图382
5.2.6 棉棒图384
5.2.7 误差棒图385
5.2.8 阶梯图386
5.2.9 填充图387
5.2.10 堆叠图388
5.2.11 对数图389
5.2.12 等高线图390
5.2.13 三维图形392
5.3 本章小结395
5.4 习题395
老裴的科学世界396
曲柄连杆机构运动动画396
第6章 随机数与实例402
6.1 微信随机红包402
6.1.1 生成随机数403
6.1.2 随机数种子407
6.1.3 更多实例408
6.2 奇妙的圆周率417
6.2.1 随机数数组418
6.2.2 更多实例423
6.3 本章小结436
6.4 习题436
老裴的科学世界437
病毒传播离散模型437
参考文献449