Python科学计算库应用
2025-04-15 21:35:36 0 举报AI智能生成
Python科学计算库应用
作者其他创作
大纲/内容
NumPy库
数组和矩阵运算
创建数组
使用array函数
使用arange, linspace等函数生成数组
数组操作
索引和切片
数组形状变换
数组合并与分割
矩阵运算
创建矩阵
矩阵乘法
矩阵求逆
数学函数
通用函数（ufuncs）
算术运算
三角函数
指数和对数函数
随机数生成
常见分布的随机数
随机种子设置
文件输入输出
读写文本文件
使用loadtxt和savetxt函数
读写二进制文件
使用load和save函数
Pandas库
数据结构
Series对象
创建Series
索引操作
DataFrame对象
创建DataFrame
数据选择和过滤
数据合并和连接
数据处理
数据清洗
缺失值处理
异常值处理
数据转换
数据类型转换
数据聚合与分组
数据分析
数据探索
描述性统计分析
数据可视化基础
时间序列分析
日期时间索引
时间序列运算
Matplotlib库
图形绘制基础
线图
绘制简单线图
多线图绘制
散点图
基本散点图
高级散点图特性
柱状图和直方图
柱状图绘制
直方图绘制
图形定制
颜色和样式
颜色映射
线条和标记样式
坐标轴和图例
坐标轴定制
图例添加和定制
高级图形
子图绘制
创建子图网格
子图布局定制
3D图形
3D散点图
3D曲面图
SciPy库
优化问题
无约束优化
寻找函数最小值
寻找函数零点
约束优化
线性规划
非线性规划
积分和微分方程
数值积分
定积分
不定积分
微分方程求解
常微分方程求解
偏微分方程求解
统计分析
描述性统计
均值、中位数、方差等
假设检验
t检验、卡方检验等
Scikit-learn库
机器学习基础
数据预处理
特征缩放
数据标准化
模型评估
训练集和测试集划分
交叉验证
监督学习
分类算法
逻辑回归
支持向量机
回归算法
线性回归
决策树回归
无监督学习
聚类算法
K-means聚类
层次聚类
降维技术
主成分分析（PCA）
t分布随机邻域嵌入（t-SNE）
IPython和Jupyter Notebook
交互式编程环境
IPython特性
代码自动补全
内联图像显示
Jupyter Notebook特性
代码、文本和图像混合展示
交互式小部件
数据可视化
静态图表展示
使用Matplotlib
使用Seaborn
动态图表展示
使用Plotly
使用Bokeh
教育和研究
代码和文档一体化
方便教学和学习
方便研究记录和分享
多媒体支持
集成视频和音频
集成LaTeX公式
SymPy库
符号计算基础
符号变量定义
创建符号对象
符号运算
表达式操作
表达式展开
表达式简化
方程求解
代数方程求解
解一元和多元方程
微积分运算
极限计算
微分和积分
函数绘图
符号函数绘图
绘制符号函数图像
参数方程绘图
数值计算与绘图
使用NumPy进行数值计算
结合Matplotlib绘图
NetworkX库
图论基础
图的创建和操作
创建不同类型图
图的节点和边操作
图的属性和结构
计算图的度、路径、连通性
图的子图和补图
图算法
最短路径算法
Dijkstra算法
Floyd-Warshall算法
网络流算法
Ford-Fulkerson算法
Edmonds-Karp算法
社交网络分析
社区检测
Girvan-Newman算法
模块度优化
网络中心性分析
度中心性
介数中心性
Seaborn库
高级统计图形
分类数据可视化
条形图
点图
连续数据可视化
直方图
箱形图
风格定制
颜色主题
预设颜色主题
自定义颜色映射
图形元素定制
标题和标签定制
图例定制
多变量分析
散点图矩阵
pairplot函数
jointplot函数
条件分布图
factorplot函数
lmplot函数
Statsmodels库
统计模型
线性模型
普通最小二乘法（OLS）
广义线性模型（GLM）
时间序列分析
ARIMA模型
季节性分解模型
统计测试
参数估计
点估计
区间估计
假设检验
t检验
F检验
统计绘图
概率分布图
概率密度函数（PDF）
累积分布函数（CDF）
残差分析图
残差散点图
残差正态Q-Q图
P大数据处理Hadoop入门
PyTorch库
深度学习基础
张量操作
张量创建和转换
张量运算
自动微分
计算图
反向传播
神经网络构建
模块和层
定义自定义层
使用预定义层
损失函数和优化器
常见损失函数
优化器选择和配置
训练和评估
数据加载和预处理
数据集划分
数据增强
模型训练
训练循环
验证和测试
TensorFlow库
构建计算图
张量操作
常见张量操作
张量形状变换
图的创建和运行
定义图
运行图
高级API
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