NumPy(Numerical Python)
来源:https://numpy.org/
用途:NumPy 是用于数值计算的基础库,提供了多维数组对象、矩阵操作、数学函数等功能。
关键类和函数:
numpy.array:创建多维数组对象
numpy.arange:创建等差数列
numpy.linspace:创建等分数列
numpy.dot:计算矩阵乘法
numpy.linalg:线性代数模块,包括求逆、解线性方程组等
SciPy(Scientific Python)
来源:https://www.scipy.org/
用途:SciPy 是在NumPy基础上构建的,提供了更多的科学计算功能,如优化、插值、积分、稀疏矩阵等。
关键类和函数:
scipy.optimize:优化算法库,包括最小二乘、最大似然估计等
scipy.interpolate:插值函数库,如线性插值、样条插值等
scipy.integrate:积分和常微分方程求解库
scipy.sparse:稀疏矩阵和线性方程组求解库
Pandas
来源:https://pandas.pydata.org/
用途:Pandas 是用于数据分析的库,提供了数据结构(如Series、DataFrame)和数据处理工具。
关键类和函数:
pandas.Series:一维带标签数组
pandas.DataFrame:二维带标签数据表
pandas.read_csv:读取CSV文件
pandas.concat:连接多个数据表
pandas.merge:数据表的合并
Matplotlib
来源:https://matplotlib.org/
用途:Matplotlib 是一个用于绘制各类图形的库,如折线图、散点图、柱状图等。
关键类和函数:
matplotlib.pyplot:提供类似MATLAB风格的绘图接口
matplotlib.figure:创建图形实例
matplotlib.axes:创建坐标轴实例
matplotlib.pyplot.plot:绘制折线图
matplotlib.pyplot.scatter:绘制散点图
Scikit-learn
来源:https://scikit-learn.org/
用途:Scikit-learn 是一个机器学习库,提供了许多分类、回归、聚类、降维等算法。
关键类和函数:
sklearn.preprocessing:数据预处理库,如归一化、标准化等
sklearn.model_selection:模型选择库,如交叉验证、网格搜索等
sklearn.linear_model:线性模型库,如线性回归、逻辑回归等
sklearn.svm:支持向量机库
sklearn.cluster:聚类算法库,如K-means、DBSCAN等
TensorFlow
来源:https://www.tensorflow.org/
用途:TensorFlow 是由谷歌开发的开源深度学习框架,用于构建和训练神经网络模型。
关键类和函数:
tensorflow.Variable:创建张量变量
tensorflow.constant:创建张量常量
tensorflow.GradientTape:记录梯度信息
tensorflow.keras:高级神经网络接口,用于构建和训练深度学习模型
tensorflow.keras.layers:各种神经网络层,如全连接层、卷积层等
PyTorch
来源:https://pytorch.org/
用途:PyTorch 是由Facebook开发的开源深度学习框架,用于构建和训练神经网络模型。
关键类和函数:
torch.Tensor:创建张量
torch.autograd.Variable:创建自动求导变量
torch.nn:神经网络模块,包括各种层、损失函数、优化器等
torch.optim:优化算法库,如随机梯度下降、Adam等
torch.utils.data:数据加载和预处理库
SymPy
来源:https://www.sympy.org/
用途:SymPy 是一个符号计算库,用于进行符号计算、微积分、代数运算等。
关键类和函数:
sympy.Symbol:创建符号变量
sympy.solve:解方程或方程组
sympy.diff:求导
sympy.integrate:积分
sympy.limit:求极限
NetworkX
来源:https://networkx.org/
用途:NetworkX 是用于创建、操作和分析图(网络)的库。
关键类和函数:
networkx.Graph:创建无向图
networkx.DiGraph:创建有向图
networkx.MultiGraph:创建多重无向图
networkx.MultiDiGraph:创建多重有向图
networkx.algorithms:图算法库,如最短路径、最大流、社区发现等