Python是一種解釋型、面向對象、動態數據類型的高級程序設計語言。自從20世紀90年代初Python語言誕生至今,它逐漸被廣泛應用於處理系統管理任務和Web編程。Python
[1]已經成為最受歡迎的程序設計語言之一。2011年1月,它被TIOBE編程語言排行榜評為2010年度語言。自從2004年以後,python的使用率是呈線性增長
[2]。
由於Python語言的簡潔、易讀以及可擴展性,在國外用Python做科學計算的研究機構日益增多,一些知名大學已經采用Python教授程序設計課程。例如麻省理工學院的計算機科學及編程導論課程就使用Python語言講授。眾多開源的科學計算軟件包都提供了Python的調用接口,例如著名的計算機視覺庫OpenCV、三維可視化庫VTK、醫學圖像處理庫ITK。而Python專用的科學計算擴展庫就更多了,例如如下3個十分經典的科學計算擴展庫:NumPy、SciPy和matplotlib,它們分別為Python提供了快速數組處理、數值運算以及繪圖功能。因此Python語言及其眾多的擴展庫所構成的開發環境十分適合工程技術、科研人員處理實驗數據、制作圖表,甚至開發科學計算應用程序。
說起科學計算,首先會被提到的可能是MATLAB。然而除了MATLAB的一些專業性很強的工具箱還無法替代之外,MATLAB的大部分常用功能都可以在Python世界中找到相應的擴展庫。和MATLAB相比,用Python做科學計算有如下優點:
● 首先,MATLAB是一款商用軟件,並且價格不菲。而Python完全免費,眾多開源的科學計算庫都提供了Python的調用接口。用戶可以在任何計算機上免費安裝Python及其絕大多數擴展庫。
● 其次,與MATLAB相比,Python是一門更易學、更嚴謹的程序設計語言。它能讓用戶編寫出更易讀、易維護的代碼。
● 最後,MATLAB主要專注於工程和科學計算。然而即使在計算領域,也經常會遇到文件管理、界面設計、網絡通信等各種需求。而Python有著豐富的擴展庫,可以輕易完成各種高級任務,開發者可以用Python實現完整應用程序所需的各種功能。
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