《Python 3.0科學計算指南》是2019年7月人民郵電出版社出版的圖書，作者是[瑞典]克勞斯·福勒（Claus Führer）、簡·埃里克·索利姆（Jan Erik Solem）、奧利維爾·維迪爾。
基本介紹
- 中文名：Python 3.0科學計算指南
- 作者：[瑞典]克勞斯·福勒（Claus Führer）、簡·埃里克·索利姆（Jan Erik Solem）、奧利維爾·維迪爾
- ISBN：9787115481146
- 頁數：254頁
- 定價：69元
- 出版社：人民郵電出版社
- 出版時間：2019年7月
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書旨在通過實際的Python 3.0代碼示例展示Python與數學應用程式的緊密聯繫，介紹將Python中的各種概念用於科學計算的方法。
本書共有15章。第1～3章介紹Python中的主要語法元素、基本數據類型、容器類型等概念；第4～9章介紹線性代數、數組、函式、類、疊代等與數學數據類型緊密相關的內容；第10～14章就有關科學計算程式運行過程中錯誤處理、輸入輸出、測試等問題進行探索，並具體給出了一些綜合實例，以幫助讀者進一步掌握前述章節所涵蓋的內容；第15章介紹符號計算的相關內容，旨在讓讀者了解這一常用於推導和驗證理論上的數學模型和數值結果的技術。
本書特色鮮明，示例生動有趣，內容易讀易學，既適合Python初學者和程式設計師閱讀，也適合高校計算機專業的教師和學生參考。具有編程經驗以及科學計算的愛好者也可以將本書作為研究SciPy和NumPy的參考資料。
圖書目錄
第 1章 入門 1
1.1 安裝和配置說明 1
1.1.1 安裝 1
1.1.2 Anaconda 2
1.1.3 配置 3
1.1.4 Python Shell 3
1.1.5 執行腳本 3
1.1.6 獲取幫助 4
1.1.7 Jupyter – Python筆記本 4
1.2 程式與控制流 4
1.2.1 注釋 5
1.2.2 行連線 5
1.3 基本類型 6
1.3.1 數值類型 6
1.3.2 字元串 6
1.3.3 變數 7
1.3.4 列表 7
1.3.5 列表運算符 8
1.3.6 布爾表達式 8
1.4 使用循環來重複語句 9
1.4.1 重複任務 9
1.4.2 break和else 9
1.5 條件語句 10
1.6 使用函式封裝代碼 10
1.7 腳本和模組 11
1.7.1 簡單的模組—函式的
集合 12
1.7.2 使用模組和命名空間 13
1.8 解釋器 13
1.9 小結 14
第 2章 變數和基本數據類型 15
2.1 變數 15
2.2 數值類型 16
2.2.1 整數類型 17
2.2.2 浮點數 17
2.2.3 複數 20
2.3 布爾類型 23
2.3.1 布爾運算符 23
2.3.2 布爾類型轉換 24
2.3.3 布爾類型自動轉換 24
2.3.4 and和or的返回值 25
2.3.5 布爾值和整數 26
2.4 字元串類型 26
2.5 小結 29
2.6 練習 30
第3章 容器類型 33
3.1 列表 33
3.1.1 切片 34
3.1.2 步長 36
3.1.3 列表修改 36
3.1.4 是否屬於列表 37
3.1.5 列表方法 37
3.1.6 原位操作 38
3.1.7 列表合併—zip 39
3.1.8 列表推導 39
3.2 數組 40
3.3 元組 41
3.4 字典 42
3.4.1 創建和修改字典 42
3.4.2 循環遍歷字典 43
3.5 集合 44
3.6 容器類型轉換 45
3.7 類型檢查 46
3.8 小結 47
3.9 練習 47
第4章 線性代數—數組 50
4.1 數組類型概要 50
4.1.1 向量和矩陣 50
4.1.2 索引和切片 52
4.1.3 線性代數運算 52
4.2 數學基礎 53
4.2.1 作為函式的數組 54
4.2.2 基於元素的運算 54
4.2.3 形狀和維數 54
4.2.4 點運算 55
4.3 數組類型 57
4.3.1 數組屬性 57
4.3.2 用列表創建數組 57
4.4 訪問數組項 59
4.4.1 基本數組切片 59
4.4.2 使用切片修改數組 61
4.5 數組構造函式 61
4.6 訪問和修改形狀 62
4.6.1 shape函式 62
4.6.2 維數 63
4.6.3 重塑 63
4.7 疊加 65
4.8 作用於數組的函式 66
4.8.1 通用函式 66
4.8.2 數組函式 68
4.9 SciPy中的線性代數方法 69
4.9.1 使用LU來求解多個線性
方程組 70
4.9.2 使用SVD來解決最小二乘
問題 71
4.9.3 其他方法 72
4.10 小結 72
4.11 練習 73
第5章 高級數組 75
5.1 數組視圖和副本 75
5.1.1 數組視圖 75
5.1.2 切片視圖 76
5.1.3 轉置和重塑視圖 76
5.1.4 複製數組 76
5.2 數組比較 77
5.2.1 布爾數組 77
5.2.2 數組布爾運算 78
5.3 數組索引 79
5.3.1 使用布爾數組進行索引 79
5.3.2 使用where命令 80
5.4 代碼性能和向量化 81
5.5 廣播 83
5.5.1 數學視角 83
5.5.2 廣播數組 86
5.5.3 典型示例 88
5.6 稀疏矩陣 90
5.6.1 稀疏矩陣格式 91
5.6.2 生成稀疏矩陣 94
5.6.3 稀疏矩陣方法 94
5.7 小結 95
第6章 繪圖 96
6.1 基本繪圖 96
6.2 格式化 100
6.3 meshgrid和contours函式 103
6.4 圖像和等值線 106
6.5 matplotlib對象 108
6.5.1 坐標軸對象 108
6.5.2 修改線條屬性 109
6.5.3 注釋 110
6.5.4 曲線間的填充面積 111
6.5.5 刻度和刻度標籤 112
6.6 繪製三維圖 113
6.7 用繪圖製作電影 116
6.8 小結 117
6.9 練習 117
第7章 函式 120
7.1 基本原理 120
7.2 形參和實參 121
7.2.1 參數傳遞—通過位置和
關鍵字 121
7.2.2 更改實參 122
7.2.3 訪問本地命名空間之外
定義的變數 122
7.2.4 默認參數 123
7.2.5 可變參數 124
7.3 返回值 125
7.4 遞歸函式 126
7.5 函式文檔 128
7.6 函式是對象 128
7.7 匿名函式—lambda
關鍵字 130
7.8 裝飾器 131
7.9 小結 132
7.10 練習 133
第8章 類 135
8.1 類的簡介 136
8.1.1 類語法 136
8.1.2 _ _init_ _方法 137
8.2 屬性和方法 138
8.2.1 特殊方法 139
8.2.2 彼此依賴的屬性 143
8.2.3 綁定和未綁定方法 145
8.2.4 類屬性 146
8.2.5 類方法 146
8.3 子類和繼承 148
8.4 封裝 151
8.5 裝飾器類 152
8.6 小結 154
8.7 練習 154
第9章 疊代 156
9.1 for語句 156
9.2 控制循環內流程 157
9.3 疊代器 158
9.3.1 生成器 159
9.3.2 疊代器是一次性的 159
9.3.3 疊代器工具 160
9.3.4 遞歸序列的生成器 161
9.4 加速收斂 163
9.5 列表填充模式 165
9.5.1 使用append方法來填充
列表 165
9.5.2 疊代器中的列表 166
9.5.3 存儲生成的值 166
9.6 將疊代器作為列表使用 167
9.6.1 生成器表達式 167
9.6.2 壓縮疊代器 168
9.7 疊代器對象 169
9.8 無限疊代 170
9.8.1 while循環 170
9.8.2 遞歸 171
9.9 小結 171
9.10 練習 172
第 10章 異常處理 175
10.1 什麼是異常 175
10.1.1 基本原理 177
10.1.2 用戶定義異常 179
10.1.3 上下文管理器—
with語句 180
10.2 查找錯誤：調試 181
10.2.1 漏洞 182
10.2.2 堆疊 182
10.2.3 Python調試器 183
10.2.4 調試命令 185
10.2.5 IPython調試 186
10.3 小結 187
第 11章 命名空間、範圍和模組 188
11.1 命名空間 188
11.2 變數範圍 189
11.3 模組 191
11.3.1 簡介 191
11.3.2 IPython模組 192
11.3.3 變數_ _name_ _ 193
11.3.4 一些有用的模組 193
11.4 小結 194
第 12章 輸入和輸出 195
12.1 檔案處理 195
12.1.1 檔案互動 195
12.1.2 檔案是可疊代的 196
12.1.3 檔案模式 197
12.2 NumPy方法 198
12.2.1 savetxt 198
12.2.2 loadtxt 198
12.3 Pickling 199
12.4 Shelves 200
12.5 讀寫Matlab數據檔案 200
12.6 讀寫圖像 201
12.7 小結 202
第 13章 測試 203
13.1 手動測試 203
13.2 自動測試 204
13.3 使用unittest包 206
13.4 參數化測試 209
13.5 斷言工具 210
13.6 浮點值比較 210
13.7 單元和功能測試 212
13.8 調試 213
13.9 測試發現 213
13.10 測量執行時間 213
13.10.1 用魔法函式計時 214
13.10.2 使用Python的timeit
計時模組 215
13.10.3 用上下文管理器
計時 216
13.11 小結 217
13.12 練習 217
第 14章 綜合示例 219
14.1 多項式 219
14.1.1 理論背景 219
14.1.2 任務 220
14.2 多項式類 221
14.3 牛頓多項式 225
14.4 譜聚類算法 226
14.5 解決初始值問題 230
14.6 小結 233
14.7 練習 233
第 15章 符號計算—SymPy 235
15.1 什麼是符號計算 235
15.2 SymPy的基本元素 238
15.2.1 符號—所有公式的
基礎 238
15.2.2 數字 239
15.2.3 函式 239
15.3 基本函式 241
15.4 符號線性代數 243
15.5 SymPy線性代數方法示例 245
15.6 替換 246
15.7 評估符號表達式 249
15.8 符號表達式轉化為數值
函式 250
15.9 小結 252
參考文獻 253
