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《Python資料分析》一第1章 Python程式庫入門1.1 本書用到的軟體

本節書摘來自異步社群《python資料分析》一書中的第1章,第1.1節,作者【印尼】ivan idris,更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視

python資料分析

numpy是一個基礎性的python庫,為我們提供了常用的數值數組和函數。

scipy是python的科學計算庫,對numpy的功能進行了擴充,同時也有部分功能是重合的。numpy和scipy曾經共享基礎代碼,後來分道揚镳了。

matplotlib是一個基于numpy的繪圖庫。第6章“資料可視化”會對matplotlib庫進行詳細介紹。

ipython為互動式計算提供了一個基礎設施,這個項目最著名的部分就是它的互動式解釋器ipython shell。我們将在本章後面介紹ipython shell。對于本書而言,當需要安裝軟體時,我們會在恰當的時刻給出相應的安裝說明。當在安裝軟體的過程中遇到困難,或者不能斷定最佳方案時,可以參考本章最後的部分,它提供了尋找解決問題所需輔助資訊的指南。

本章将涉及以下主題。

在windows、linux和macintosh系統上面安裝python、scipy、matplotlib、ipython和numpy。

利用numpy數組編寫簡單的應用程式。

了解ipython。

線上資源和幫助。

本書所用軟體都是基于python語言的,是以必須首先安裝python。不過,對于某些作業系統而言,python是預設安裝的。但是,我們需要檢查python版本與想要安裝的軟體版本是否相容。python具有多種實作,其中包括具有商業版權的實作和發行版。在本書中,我們隻關注标準cpython實作,因為它與numpy完全相容。

提示:

本章需要安裝的軟體,在windows、各種linux發行版本和mac os x系統上都有相應的二進制安裝程式。當然,如果願意,也可以使用相應的源代碼發行包。對于python,要求其版本為2.4.x或更高,目前最佳版本為2.7.x,因為大部分的python科學計算庫都支援這個版本。對于python 2.7版本的支援與維護工作,将延續至2020年,之後,我們不得不遷移到python 3。

下面學習在windows、linux和mac os x系統上安裝和設定numpy、scipy、matplotlib和ipython的詳細過程。針對不同的平台,我們會分别加以介紹。

對于windows系統來說,安裝過程非常簡單,下載下傳一個安裝程式,然後根據向導提示即可完成安裝工作。下面給出numpy的安裝步驟,對于其他軟體庫來說,過程類似。具體過程如下所示:

(1)從sourceforge網站(見表1-1)下載下傳用于windows系統的安裝程式。最新的發行版本會随時間而變化,不過沒關系,我們隻要選擇最适合自己的那個版本就可以。

(2)選擇适當的版本。這裡選擇numpy-1.8.1-win32-superpack-python 2.7.exe。

(3)輕按兩下打開這個exe格式的安裝程式。

(4)這時會看到numpy及其功能的描述資訊,繼續單擊next按鈕。

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如果已經安裝了python,會自動檢測出來,如果沒有檢測到,很可能是路徑設定有問題。

 本章結尾部分給出了幫助解決numpy安裝問題的相關資料。

(5)如果python已找到,就單擊next按鈕;否則,單擊cancel按鈕,然後安裝python(沒有python時是無法安裝numpy的)。注意,單擊next按鈕後就無法傳回了,是以在此之前最好确認一些事情,如确認目前的安裝目錄是不是你想要的那個,其他諸如此類。現在,安裝正式開始,這可能需要一段時間。

files.shtml?msvcp71頁面下載下傳。

在linux系統上安裝本書推薦的軟體時,與作業系統本身的發行版本密切相關。如可以從指令行安裝numpy,也可以用圖形界面的安裝程式來安裝,這取決于系統的發行版。安裝matplotlib、scipy和ipython時,用的指令是完全相同的,隻不過程式包的名稱要有所變化而已。我們建議安裝matplotlib、scipy和ipython,但這不是必需的。

大部分linux發行版都帶有numpy程式包,可以根據自己的發行版使用相應的指令檢視,具體如下所示:

對于red hat作業系統,可以使用下列指令安裝numpy:

  $ yum install python-numpy

對于mandriva作業系統,可以使用下列指令安裝numpy:

  $ urpmi python-numpy

對于gentoo作業系統,可以使用下列指令安裝numpy:

  $ sudo emerge numpy

對于debian或者ubuntu作業系統,可以使用下列指令安裝numpy:

  $ sudo apt-get install python-numpy

表1-2總結了各種linux發行版下numpy、scipy、matplotlib和ipython程式包的名稱。

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mac os x平台既可以使用具有圖形界面的安裝程式,也可以通過軟體包管理系統(port manager)以指令行方式來安裝numpy、matplotlib和scipy,這取決于個人喜好。這裡有一個先決條件,就是要確定已經安裝了xcode,因為它不屬于os x系統的組成部分。我們可以用帶有圖形使用者界面的安裝程式來安裝numpy,具體過程如下所示。

(2)隻要把前面url中的numpy替換為scipy或者matplotlib,就是相應軟體包安裝程式的下載下傳位址。截至編寫本書期間為止,ipython還沒有提供圖形使用者界面的安裝程式。

選擇哪一種安裝方式并不重要,最重要的是要確定一件事情,即python庫的更新操作不會給之前已安裝的那些用到非apple公司所提供的python庫的軟體帶來負面影響。關于numpy、matplotlib和scipy的部分,具體過程如下所示。

(1)打開dmg檔案,本例中為numpy-1.8.1-py2.7-python.org-macosx 10.6.dmg檔案。

(2)輕按兩下呈打開狀的盒子的圖示,注意是檔案字尾為.mpkg的那個,這時會出現該安裝程式的歡迎界面。

(3)單擊continue按鈕,來到read me界面,這裡會看到numpy的簡單說明。

(4)單擊continue按鈕,進入license界面。

(5)閱讀版權聲明,單擊continue按鈕,然後在提示接受該聲明時,單擊accept按鈕。此後,一路按Enter鍵,直到單擊finish按鈕便萬事大吉了。

此外,也可以使用macports、fink或者homebrew來安裝這些程式庫。下面給出安裝這些程式包所需的指令。

對于本書來說,隻有numpy是必需的;對于其他程式庫,隻要是你不感興趣的,完全可以忽略。

用macports進行安裝時,可以使用下列指令:

fink也為numpy提供了許多程式包,如scipy-core-py24、scipy-core-py25和scipy-core-py26;scipy的程式包有cipy-py24、scipy-py25和scipy-py26。安裝針對python 2.6的numpy及其他相關程式包的指令如下所示: