Python数据分析在数学建模中的应用汇总(持续更新中!)

Python021

Python数据分析在数学建模中的应用汇总(持续更新中!),第1张

1、Numpy常用方法使用大全(超详细)

1、Series和DataFrame简单入门

2、Pandas操作CSV文件的读写

3、Pandas处理DataFrame,Series进行作图

1、Matplotlib绘图之属性设置

2、Matplotlib绘制误差条形图、饼图、等高线图、3D柱形图

1、层次分析法(AHP)——算数平均值法、几何平均值法、特征值法(Python实现,超详细注释)

2、Python实现TOPSIS分析法(优劣解距离法)

3、Python实现线性插值和三次样条插值

4、Python实现线性函数的拟合算法

5、Python实现统计描述以及计算皮尔逊相关系数

6、Python实现迪杰斯特拉算法和贝尔曼福特算法求解最短路径

数学建模的重点是数学,不是计算机或编程语言,重点是要有强大的数学功底,及对欲建模问题的深刻理解和分析,计算机只是一个辅助工具。当你在数学层面对要建模问题分析清楚了,然后用计算机编程语言去把它表达出来即可。

选python 做这事还是不错的。python 是开源的,开源的东西生机勃勃,众人拾柴火焰高,全世界的编程高手都在为 python 增砖添瓦,目前官方(pypi.org)显示有10多万个第3方库,而且貌似每天以数百个新库的速度在增加,如此庞大的第3方库,几乎涉及各行各业各领域,你想做点什么事情,随便找找一般总有适合你的基础库别人已经做好了,你直接拿来用事半功倍。python 的庞大生态库,大概只有 java 可与之一拼了,其它没有哪种语言有这么庞大的库。python 在 tiobe 琅琊榜上稳步上升,目前已超越 C++排第3了。

你要做数学建模,以下这些基础库或许会用到:

numpy, pandas, scipy, matplotlib , sympy .....

更多的你自己去了解一下。

我们选择的入门书籍是叶其孝和姜启源翻译的《数学建模》,原著是Frank R. Giordano和William P. Fox编著的 《A First Course in Mathematical Modeling(Fifth Edition) 》

从名字就能看出这是一本数学建模的入门书籍,由浅入深,很适合数学基础薄弱的人学习。接下来我们将会把这本书中的建模实例用Python3来实现。

初用,没有找到编辑公式的方法,求帮助,公式暂时先用其他软件编辑,采用截图的方式插入文章

首先是最简单的弹簧拉伸模型,学过胡克定律的同学们应该都知道这是啥,这个炒鸡简单, 不愿看的同学可以跳过。

这是一个研究弹簧伸长与所吊重物质量之间关系的模型。

从图中我们可以明显地看到这是一个线性关系。然后我们就可以对数据进行线性拟合(非线性拟合也只是用到了不同的函数而已),这里用到了numpy库:

这样,对于这个模型的建模就已经完成了。如果要画出图来是这样的:

当然,这个图用Python3也可以画出来,需要用到matplotlib库,附上matplotlib简单教程:

ywjun的学习笔记, Python图表绘制:matplotlib绘图库入门