#Python干货#python实现——最优化算法

Python011

#Python干货#python实现——最优化算法,第1张

函数详见rres,此代码使该算法运行了两次

收获:

这是我第一个实现的代码。学习完该算法以后,逻辑框架基本上就有了,剩下需要明确的就是对应的python的语言。于是我就开始了查找“如何定义函数”(详见mofan的优酷),“循环体”和“if条件语句”的格式(https://blog.csdn.net/qq_39407518/article/details/79822498)“数学符号”(详见mofan的优酷),以及print的使用

1.def是python中指定义,一般用来定义函数,如果需要深度学习搭建网络可用来定义网络。值得注意的一点是

我不清楚为什么,但是如果没有加的话,那个函数公式就是一个花瓶,就像一个结果输不出去。

2.最坑的就是逻辑。一开始逻辑没理清楚,或者说在代码上有疏漏,导致我将left和right放在了循环体里,结果可想而知。不过也是因为这个错误,我知道pycharm中的debug怎么用,挺简单的,百度一下就出来了。

3.不知道什么原因,看的莫烦视频中的print多个变量一起输出是没有办法在我的pycharm中使用的,出来的结果很奇怪。可能是因为我是win10不是ios吧。print如果多个变量一起输出必须是print("名字:%s,名字2:%s"%(a,b))结果输出就是名字:a ,名字2:b

关于python中数据变量。第一遍运行结果出现很明显不对,于是我采用了debug。结果发现,mid1处一直为1而不是1.5,于是就开始了解数据变量。起初我猜测python默认所有变量为整型,但是根据二分法的结果我意识到此猜测不对,所以要改整个file的变量格式没有必要。所以我就在mid1式子前面加了一个float,结果就显示为1.5了。但是如果我将整个式子用()括起来,前面加float,结果还是1。我不太理解为什么。不过我知道了python的数据格式是根据输入量决定的,也就是说你的输入量如果是整型,那么与其直接相关的计算输出结果一定是整型,而且还是不采用进位的整型。在我没有采用+float/+.0这两种方法之前,mid1~3全部是整型。

或者不再mid1前面加float,直接将输入量后面点个点就行

真的很想吐槽一下print,好麻烦啊啊啊啊每次都得弄个%s,而且有时候还不能放一起!!!!

不要问我掌握了什么,要问我现在写完这个代码后有多么的爱python的精度表示 :-)我决定以后只要再编写数学公式的代码都将输入量的小数学点后面补很多0

fibonacci函数定义,每次debug后我的手都是抖的O( _ )O~

不知道自己什么时候有的强迫症,只要是代码下面有“~”我就必须要消掉。笑哭。这个很简单,前四个除了费波纳茨,都很简单。

这个公式看起来很麻烦,便写的时候更要谨慎。我上回把那个2搁在了分号下面,结果很大,所以还是换算成0.5更好(PS:勿忘那长河般的0)。

虽然代码很长,但是主要是因为print太多。本打算在开头print,最后结果会漏掉最后一部分。懒得想其他办法了,直接就这样吧

一开始while里面写成了>,导致run不出来。继而,debug也没法用。在网上一查才知道 “没联网”+“没选断点”。最后想尝试将else里面的内容输出来,结果发现run以后被刷屏了。于是改成i<7以后还是不行,于是想着加一个break跳出循环,结果成效了。

然后刚刚由debug了一下,才知道原来是i+1在if里面,因为没有办法+1,所以i=6一直存在,就不断循环。因为加break也好,i+1也好,都可以。

这是我第一组自己实现的python代码,就是数学公式用python语言组装起来。刚开始的时候知道大概需要在语言中体现什么,但不太清楚。于是我就在网上找了几个二分法的,他们都各有不同,但框架都差不多,不过如果要用到我们的那个公式里还需要改变很多。然后我就开始分析我们的题,我发现大体需要两部分,一部分函数定义,一部分循环体。但我不知道如何定义函数,如何写数学公式,如何弄变量,也就是说一些小点不太会,所以我选择直接百度。因为我知道自己阅读的能力不错,相比于从视频中提取要素,我更擅长通过阅读获得要点。有目的性地找知识点,掌握地更牢固。

于是我就开始了第一个——二分法的编写。我发现,自己出现了很多错误而且有很多地方都很基础。但我依然没选择视频,而是将这些问题直接在百度上找,因为视频讲完或许你也没找到点。当然,这是一步一步走的,不是直接就将程序摆上去,一点一点改。

随着前两个的成功,我发现自己对于这些代码有了自信,似乎看透了他们的伪装,抓住了本质。除此之外,我还意识到自己自从8月份以后,学习能力似乎提高了不少,而且有了更为有效的学习方法。各方面都有了一定的觉醒。除了第一个找了几个牛头不对马嘴的代码,其他都是根据自己的逻辑写,逻辑通下来以后,对应语言中某一部分不知道如何翻译就去百度,其实这几个套路都一样或者说数学公式转化的套路都一样。

我还意识到,汇编其实是最难的语言,目前为止所学到的,因为很多都需要自己去定义,去死抠,需要记住大量的指令且不能灵活变通。但是其他的却只需要将一些对应的记下来就好。python真的挺简单的。而且,我发现自己今天似乎打开了新世界的大门,我爱上了这种充满了灵性的东西,充满了严谨的美丽,还有那未知的变化,我发现我似乎爱上了代码。可能不仅仅局限于python,这些语言都充满了挑战性。我觉得当你疑惑的时候,就需要相信直觉,至少我发现它很准

Python作为一个设计优秀的程序语言,现在已广泛应用于各种领域,依靠其强大的第三方类库,Python在各个领域都能发挥巨大的作用。

下面我们就来看一下python中常用到的库:

数值计算库:

1. NumPy

支持多维数组与矩阵运算,也针对数组运算提供大量的数学函数库。通常与SciPy和Matplotlib一起使用,支持比Python更多种类的数值类型,其中定义的最重要的对象是称为ndarray的n维数组类型,用于描述相同类型的元素集合,可以使用基于0的索引访问集合中元素。

2. SciPy

在NumPy库的基础上增加了众多的数学、科学及工程计算中常用的库函数,如线性代数、常微分方程数值求解、信号处理、图像处理、稀疏矩阵等,可进行插值处理、信号滤波,以及使用C语言加速计算。

3. Pandas

基于NumPy的一种工具,为解决数据分析任务而生。纳入大量库和一些标准的数据模型,提供高效地操作大型数据集所需的工具及大量的能快速便捷处理数据的函数和方法,为时间序列分析提供很好的支持,提供多种数据结构,如Series、Time-Series、DataFrame和Panel。

数据可视化库:

4. Matplotlib

第一个Python可视化库,有许多别的程序库都是建立在其基础上或者直接调用该库,可以很方便地得到数据的大致信息,功能非常强大,但也非常复杂。

5. Seaborn

利用了Matplotlib,用简洁的代码来制作好看的图表。与Matplotlib最大的区别为默认绘图风格和色彩搭配都具有现代美感。

6. ggplot

基于R的一个作图库ggplot2,同时利用了源于《图像语法》(The Grammar of Graphics)中的概念,允许叠加不同的图层来完成一幅图,并不适用于制作非常个性化的图像,为操作的简洁度而牺牲了图像的复杂度。

7. Bokeh

跟ggplot一样,Bokeh也基于《图形语法》的概念。与ggplot不同之处为它完全基于Python而不是从R处引用。长处在于能用于制作可交互、可直接用于网络的图表。图表可以输出为JSON对象、HTML文档或者可交互的网络应用。

8. Plotly

可以通过Python notebook使用,与Bokeh一样致力于交互图表的制作,但提供在别的库中几乎没有的几种图表类型,如等值线图、树形图和三维图表。

9. pygal

与Bokeh和Plotly一样,提供可直接嵌入网络浏览器的可交互图像。与其他两者的主要区别在于可将图表输出为SVG格式,所有的图表都被封装成方法,且默认的风格也很漂亮,用几行代码就可以很容易地制作出漂亮的图表。

10. geoplotlib

用于制作地图和地理相关数据的工具箱。可用来制作多种地图,比如等值区域图、热度图、点密度图。必须安装Pyglet(一个面向对象编程接口)方可使用。

11. missingno

用图像的方式快速评估数据缺失的情况,可根据数据的完整度对数据进行排序或过滤,或者根据热度图或树状图对数据进行修正。

web开发库:

12. Django

一个高级的Python Web框架,支持快速开发,提供从模板引擎到ORM所需的一切东西,使用该库构建App时,必须遵循Django的方式。

13. Socket

一个套接字通讯底层库,用于在服务器和客户端间建立TCP或UDP连接,通过连接发送请求与响应。

14. Flask

一个基于Werkzeug、Jinja 2的Python轻量级框架(microframework),默认配备Jinja模板引擎,也包含其他模板引擎或ORM供选择,适合用来编写API服务(RESTful rervices)。

15. Twisted

一个使用Python实现的基于事件驱动的网络引擎框架,建立在deferred object之上,一个通过异步架构实现的高性能的引擎,不适用于编写常规的Web Apps,更适用于底层网络。

数据库管理:

16. MySQL-python

又称MySQLdb,是Python连接MySQL最流行的一个驱动,很多框架也基于此库进行开发。只支持Python 2.x,且安装时有许多前置条件。由于该库基于C语言开发,在Windows平台上的安装非常不友好,经常出现失败的情况,现在基本不推荐使用,取代品为衍生版本。

17. mysqlclient

完全兼容MySQLdb,同时支持Python 3.x,是Django ORM的依赖工具,可使用原生SQL来操作数据库,安装方式与MySQLdb一致。

18. PyMySQL

纯Python实现的驱动,速度比MySQLdb慢,最大的特点为安装方式简洁,同时也兼容MySQL-python。

19. SQLAlchemy

一种既支持原生SQL,又支持ORM的工具。ORM是Python对象与数据库关系表的一种映射关系,可有效提高写代码的速度,同时兼容多种数据库系统,如SQLite、MySQL、PostgreSQL,代价为性能上的一些损失。

自动化运维:

20. jumpsever跳板机

一种由Python编写的开源跳板机(堡垒机)系统,实现了跳板机的基本功能,包含认证、授权和审计,集成了Ansible、批量命令等。

支持WebTerminal Bootstrap编写,界面美观,自动收集硬件信息,支持录像回放、命令搜索、实时监控、批量上传下载等功能,基于SSH协议进行管理,客户端无须安装agent。主要用于解决可视化安全管理,因完全开源,容易再次开发。

21. Magedu分布式监控系统

一种用Python开发的自动化监控系统,可监控常用系统服务、应用、网络设备,可在一台主机上监控多个不同服务,不同服务的监控间隔可以不同,同一个服务在不同主机上的监控间隔、报警阈值可以不同,并提供数据可视化界面。

22. Magedu的CMDB

一种用Python开发的硬件管理系统,包含采集硬件数据、API、页面管理3部分功能,主要用于自动化管理笔记本、路由器等常见设备的日常使用。由服务器的客户端采集硬件数据,将硬件信息发送至API,API负责将获取的数据保存至数据库中,后台管理程序负责对服务器信息进行配置和展示。

23. 任务调度系统

一种由Python开发的任务调度系统,主要用于自动化地将一个服务进程分布到其他多个机器的多个进程中,一个服务进程可作为调度者依靠网络通信完成这一工作。

24. Python运维流程系统

一种使用Python语言编写的调度和监控工作流的平台,内部用于创建、监控和调整数据管道。允许工作流开发人员轻松创建、维护和周期性地调度运行工作流,包括了如数据存储、增长分析、Email发送、A/B测试等诸多跨多部门的用例。

GUI编程:

25. Tkinter

一个Python的标准GUI库,可以快速地创建GUI应用程序,可以在大多数的UNIX平台下使用,同样可以应用在Windows和Macintosh系统中,Tkinter 8.0的后续版本可以实现本地窗口风格,并良好地运行在绝大多数平台中。

26. wxPython

一款开源软件跨平台GUI库wxWidgets的Python封装和Python模块,是Python语言的一套优秀的GUI图形库,允许程序员很方便地创建完整的、功能健全的GUI用户界面。

27. PyQt

一个创建GUI应用程序的工具库,是Python编程语言和Qt的成功融合,可以运行在所有主要操作系统上,包括UNIX、Windows和Mac。PyQt采用双许可证,开发人员可以选择GPL和商业许可,从PyQt的版本4开始,GPL许可证可用于所有支持的平台。

28. PySide

一个跨平台的应用程式框架Qt的Python绑定版本,提供与PyQt类似的功能,并相容API,但与PyQt不同处为其使用LGPL授权。

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1、 NumPy

NumPy几乎是一个无法回避的科学计算工具包,最常用的也许是它的N维数组对象,其他还包括一些成熟的函数库,用于整合C/C++和Fortran代码的工具包,线性代数、傅里叶变换和随机数生成函数等。NumPy提供了两种基本的对象:ndarray(N-dimensional array object)和 ufunc(universal function object)。ndarray是存储单一数据类型的多维数组,而ufunc则是能够对数组进行处理的函数。

2、SciPy:Scientific Computing Tools for Python

“SciPy是一个开源的Python算法库和数学工具包,SciPy包含的模块有最优化、线性代数、积分、插值、特殊函数、快速傅里叶变换、信号处理和图像处理、常微分方程求解和其他科学与工程中常用的计算。其功能与软件MATLAB、Scilab和GNU Octave类似。 Numpy和Scipy常常结合着使用,Python大多数机器学习库都依赖于这两个模块。”—-引用自“Python机器学习库”

3、 Matplotlib

matplotlib 是python最著名的绘图库,它提供了一整套和matlab相似的命令API,十分适合交互式地进行制图。而且也可以方便地将它作为绘图控件,嵌入GUI应用程序中。Matplotlib可以配合ipython shell使用,提供不亚于Matlab的绘图体验,总之用过了都说好。

关于Python科学计算常用的工具包有哪些,环球青藤小编就和大家分享到这里了,学习是永无止境的,学习一项技能更是受益终身,所以,只要肯努力学,什么时候开始都不晚。如果您还想继续了解关于python编程的学习方法及素材等内容,可以点击本站其他文章学习。