Krajta

Jak nainstalovat a používat Python (x, y) v Pythonu

Jak nainstalovat a používat Python (x, y) v Pythonu
Python je nyní velmi populární programovací jazyk pro vývoj různých typů aplikací nebo řešení programovacích problémů. Obsahuje mnoho standardních knihoven a balíčků pro různé účely. Python (x, y) je jednou z bezplatných distribucí pythonu pro provádění matematických výpočtů a analýzy dat. Je vyvinut a udržován Pierrem Raybautem. Uživatel může pomocí této distribuce provádět různé vědecké výpočty, jako je 2D nebo 3D vykreslování, vývoj vědeckých projektů, paralelní výpočty atd. Je založen na vývojovém rámci Qt a vývojovém prostředí Spyder. Je vyvinut hlavně pro vědecké programátory. Podporuje tlumočené i kompilované jazyky. Abyste mohli používat python (x, y), měli byste mít základní znalosti pythonu. Lze jej použít v operačních systémech Windows i Linux.  Jak lze nainstalovat a používat python (x, y) v operačním systému Ubuntu, je uvedeno v tomto výukovém programu.

Před instalací:

Před instalací pythonu (x.y). Spusťte následující příkaz k aktualizaci systému.

$ sudo apt-get aktualizace

Je nutné zkontrolovat, zda je v systému nainstalován nějaký překladač pythonu, či nikoli. Spuštěním následujícího příkazu zkontrolujte nainstalovanou verzi pythonu. Před instalací pythonu (x, y) je lepší odstranit jakoukoli dříve nainstalovanou verzi pythonu.

$ python

Výstup ukazuje, že v systému nebyl dříve nainstalován žádný balíček pythonu. V tomto případě musíme nejprve nainstalovat tlumočník pythonu.

Nainstalujte Python (x.y)

Balíčky pythonu (x, y) nebo vědeckého pythonu můžete nainstalovat dvěma způsoby. Jedním ze způsobů je stažení a instalace příslušného balíčku pythonu (x, y) založeného na Ubuntu a dalším způsobem je instalace nezbytných balíčků pro provádění vědeckých výpočtů v Pythonu.  Druhou cestou je snadná instalace, kterou následuje tento návod.

Kroky:

  1. Nejprve musíte nainstalovat překladač pythonu a správce balíčků, abyste zahájili proces instalace. Nainstalujte tedy spuštěním následujícího příkazu python3 a python3-pip balíčky. Lis 'y„kdy bude požadovat povolení k instalaci.
$ sudo apt-get nainstalovat python3 python3-pip

  1. Dále musíte nainstalovat potřebné vědecké knihovny python3 za provádění vědeckých operací. Spuštěním následujícího příkazu nainstalujte knihovny. Zde bude po provedení příkazu nainstalováno pět knihoven. Tyto jsou numpy, matplotlib, scipy, pandy a sympy. Použití těchto knihoven je vysvětleno v další části tohoto tutoriálu.
$ sudo apt-get nainstalovat python3-numpy python3-matplotlib
python3-scipy python3-pandy python3-sympy

  1. Odebrat omezení tlumočníka pythonu a poskytnout uživatelsky přívětivé rozhraní, ipython je použit balíček. Spusťte následující příkaz k instalaci ipython3 balík.
$ sudo apt-get nainstalovat ipython3

  1. Spusťte následující příkaz k instalaci qt5 související balíčky pro vývoj GUI.
$ sudo apt-get nainstalovat python3-pyqt5
python3-pyqt5.qtopengl python3-pyqt5.qtquick

  1. Spyder je užitečný editor kódu, který může zvýraznit syntaxi a usnadnit úpravy a ladění kódu. Spusťte následující příkaz k instalaci spyder.
$ sudo apt-get nainstalovat spyder3

Pokud jsou všechny výše uvedené balíčky správně nainstalovány bez jakékoli chyby, pak je váš python (x, y) nainstalován správně.

Používání Pythonu (x, y):

Některá základní použití pythonu (x, y) jsou v této části tutoriálu ukázána pomocí různých příkladů s vysvětlením. Budete muset spustit spyder editor kódu pro začátek používání pythonu (x, y). Klikněte na Zobrazit aplikaci ikona a typ 'sp ' do vyhledávacího pole. Li spyder je správně nainstalován spyder objeví se ikona.

Klikněte na Spyder3 ikonu otevřete aplikaci. Po otevření aplikace se zobrazí následující obrazovka.

Nyní můžete začít psát kód pro provádění vědeckých výpočetních úloh. Základní použití pěti nainstalovaných knihoven python3 pro vědecké operace jsou ukázána v následujících šesti příkladech.

Příklad 1: Použití proměnných a typů

Tento příklad ukazuje velmi základní použití datových typů a proměnných pythonu. V následujícím skriptu jsou deklarovány čtyři typy proměnných. To jsou integer, float, boolean a tětiva. typ() metoda se používá v pythonu ke zjištění typu libovolné proměnné.

#!/ usr / bin / env python3
# Přiřazení celočíselné hodnoty
var1 = 50
tisk (typ (var1))
 
# Přiřazení plovoucí hodnoty
var2 = 3.89
tisk (typ (var2))
 
# Přiřazení
var3 = Pravda
tisk (typ (var3))
 
# Přiřazení hodnoty řetězce
var4 = "LinuxHint"
tisk (typ (var4))

Výstup:
Spusťte skript stisknutím hrát si ( ) tlačítko v horní části editoru. Pokud kliknete na Proměnlivý průzkumník záložka z pravé strany, pak se objeví následující výstup pro čtyři proměnné.

Příklad 2: Použití NumPy k vytvoření jednorozměrného a vícerozměrného pole

Všechny typy numerických výpočtů provádí numpy balíček v pythonu. Tento modul může definovat a používat vícerozměrná datová struktura, vektorová a maticová data. Dokáže vypočítat velmi rychle, protože jej vyvinuli C a FORTRAN. numpy modul se používá v následujícím skriptu k deklaraci a použití jednorozměrných a dvourozměrných polí v pythonu. Ve skriptu jsou deklarovány tři typy polí. myArray je jednorozměrné pole, které obsahuje 5 prvků. ndim vlastnost se používá k zjištění dimenze proměnné pole. len () funkce se zde používá k počítání celkového počtu prvků myArray. shape () funkce slouží k zobrazení aktuálního tvaru pole. myArray2 je dvourozměrné pole, které obsahuje šest prvků ve dvou řadách a třech sloupcích (2 × 3 = 6). velikost() Funkce se používá k počítání celkových prvků myArray2. uspořádat() Funkce se používá k vytvoření pole rozsahu s názvem myArray3 který generuje prvky přidáním 2 s každým prvkem z 10.

#!/ usr / bin / env python3
# Používání numpy
importovat numpy jako npy
# Deklarovat jednorozměrné pole
myArray = npy.pole ([90,45,78,12,66])
# Tisk všech prvků
tisk (myArray)
#Vytiskněte rozměr pole
print (myArray.ndim)
 
# Vytiskněte celkový počet prvků
print (len (myArray))
 
# Vytiskněte tvar pole
tisk (npy.tvar (myArray))
 
# Deklarujte dvourozměrné pole
myArray2 = npy.pole ([[101,102,103], ["Nila", "Ella", "Bella"]])
 
## Vytiskne celkový počet prvků
tisk (npy.velikost (myArray2))
 
# Vytvořte pole rozsahu
myArray3 = npy.oranžová (10,20,2)
 
# Vytiskněte prvky pole
tisk (myArray3)

Výstup:

Po spuštění skriptu se zobrazí následující výstup.

Příklad 3: Použití Matlabu k nakreslení křivky

Matplotlib Knihovna se používá k vytváření 2D a 3D vědeckých údajů na základě konkrétních dat. Může generovat vysoce kvalitní výstup v různých formátech, jako jsou PNG, SVG, EPG atd.  Jedná se o velmi užitečný modul pro generování údajů pro výzkumná data, kde lze údaje kdykoli aktualizovat změnou údajů. V tomto příkladu je znázorněno, jak lze pomocí tohoto modulu nakreslit křivku na základě hodnot osy xa osy y. pylab slouží k vykreslení křivky zde. linspace () funkce se používá k nastavení hodnoty osy x v pravidelném intervalu. Hodnoty osy Y se počítají druhou mocninou hodnoty osy x. postava() je funkce init, která se používá k povolení pylab. Znak 'b' se používá v spiknutí() funkce pro nastavení barvy křivky.  Zde „b“ označuje modrou barvu. xlabel () funkce slouží k nastavení názvu osy x a ylabel () funkce slouží k nastavení názvu osy y. Název grafu je nastaven titul() metoda.

#!/ usr / bin / env python3
#Použití modulu pylab
import pylab jako pl
# Nastavte hodnotu osy x
x = pl.linspace (0, 8, 20)
# Vypočítejte hodnotu osy y
y = x ** 2
 
# Inicializace pro vykreslování
pl.postava()
 
# Nastavte graf na základě hodnoty x, y s modrou barvou
pl.plot (x, y, 'b')
 
# Nastavte nadpis pro osu x
pl.xlabel ('x')
 
# Nastavte nadpis pro osu y
pl.ylabel ('y')
 
# Nastavte název grafu
pl.název („Příklad vykreslování“)
pl.ukázat()

Výstup:
Po spuštění skriptu se zobrazí následující výstup. Křivka je zobrazena na pravé spodní straně obrázku.

Příklad 4: Použití modulu sympy pro symbolické proměnné

sympy knihovna se používá v pythonu pro symbolickou algebru. Třída symbolů se používá k vytvoření nového symbolu v pythonu. Zde jsou deklarovány dvě symbolické proměnné. var1 proměnná je nastavena na Skutečnýis_imaginary vlastnost se vrací Nepravdivé pro tuto proměnnou. var2 proměnná je nastavena na hodnotu true, která označuje 1.  Když je to tedy zkontrolováno var2 je větší než 0 nebo ne, pak vrátí True.

#!/ usr / bin / env python3
 
#importujte sympy modul
ze sympy importu *
 
# Vytvořte proměnnou symbolu s názvem „var1“ s hodnotou
var1 = Symbol ('var1', real = True)
 
# Otestujte hodnotu
tisk (var1.is_imaginary)
 
# Vytvořte proměnnou symbolu s názvem „var2“ s hodnotou
var2 = Symbol ('var2', positive = True)
 
# Zkontrolujte, zda je hodnota větší než 0 nebo ne
tisk (var2> 0)

Výstup:
Po spuštění skriptu se zobrazí následující výstup.

Příklad 5: Vytvoření datového rámce pomocí pand

knihovna pandas je vyvinuta pro čištění, analýzu a transformaci jakýchkoli dat v pythonu. Využívá mnoho funkcí numpy knihovna. Je tedy zásadní nainstalovat numpy knihovna pythonu před instalací a použitím pandy. Používá se také s jinými vědeckými knihovnami typu python scipy, matplotlib atd. Hlavní součásti pandy jsou série a DataFramE. Libovolná řada označuje sloupec dat a DataFrame je vícerozměrná tabulka kolekce řad. Následující skript generuje DataFrame na základě tří sérií dat.  Knihovna pand se importuje na začátek skriptu. Dále proměnná s názvem známky je deklarováno třemi řadami dat, které obsahují známky tří předmětů tří studentů s názvem 'Janifer ',' John 'a' Paul '. DataFrame () funkce pand se používá v dalším příkazu ke generování DataFrame na základě proměnné známky a uložte jej do proměnné, výsledek. A konečně výsledek proměnná se vytiskne pro zobrazení DataFrame.

#!/ usr / bin / env python3
 
#importujte modul
importovat pandy jako pd
 
# Stanovte známky pro tři předměty pro tři studenty
známky =
„Janifer“: [89, 67, 92],
„John“: [70, 83, 75],
„Paul“: [76, 95, 97]

 
# Vytvořte datový rámec pomocí pand
subjekty = pd.DataFrame (značky)
 
# Zobrazte datový rámec
tisk (předměty)

Výstup:
Po spuštění skriptu se zobrazí následující výstup.

Příklad 6: Použití modulu scipy pro matematický výpočet

SciPy knihovna obsahuje velké množství vědeckých algoritmů pro provádění vědeckých výpočtů v pythonu. Některé z nich jsou integrace, interpolace, Fourierova transformace, lineární algebra, statistika, vstup / výstup souboru atd. Spyder editor se používá k psaní a provádění kódů v předchozích příkladech. Ale editor spyder nepodporuje scipy moduly. Seznam podporovaných modulů editoru spyder můžete zkontrolovat stisknutím Závislosti… možnost nabídky nápovědy. Scipy modul v seznamu neexistuje. Následující dva příklady jsou tedy ukázány z terminálu. Otevřete terminál stisknutím “Alt_Ctrl + T ” a zadejte krajta spustit překladač pythonu.

Výpočet krychle kořen čísel

knihovna scipy obsahuje modul s názvem cbrt vypočítat kořen krychle libovolné číslo. Následující skript vypočítá kořen krychle tří čísel. numpy knihovna je importována k definování seznamu čísel. další, scipy knihovna a cbrt modul, který je pod scipy.speciální jsou importovány.  Kořenové hodnoty krychle 8, 27 a 64 jsou uloženy v proměnné výsledek který je vytištěn později.

>>> import numpy
>>> import scipy
>>> od scipy.speciální import cbrt
>>> result = cbrt ([8, 27, 64])
>>> tisk (výsledek)

Výstup:
Po spuštění příkazů se zobrazí následující výstup. Kořenová krychle 8, 27 a 64 jsou 2, 3 a 4.

Řešení lineární algebry pomocí scipy modulu

linalg k řešení lineární algebry se používá modul knihovny scipy.  Tady, scipy knihovna se importuje do prvního a dalšího příkazu linalg modul scipy knihovna je importována. numpy knihovna je importována k deklaraci polí. Tady, ekv proměnná je deklarována k definování koeficientů a val proměnná se používá k definování příslušných hodnot pro výpočet.  řešit() funkce se používá k výpočtu výsledků na základě ekv a val proměnné.

>>> import scipy
>>> ze scipy import linalg
>>> import numpy jako np
>>> eq = np.pole ([[9, 0, 5], [10, 3, -2], [7, -2, 0]])
>>> val = np.pole ([3, -6, 9])
>>> result = linalg.řešit (ekv, val)
>>> tisk (výsledek)

Výstup:
Po spuštění výše uvedených příkazů se zobrazí následující výstup.

Závěr:

Python je velmi užitečný programovací jazyk pro řešení různých typů matematických a vědeckých problémů. Python obsahuje obrovské množství knihoven pro provádění tohoto typu úkolu. V tomto výukovém programu jsou ukázána základní použití některých knihoven. Pokud chcete být vědeckým programátorem a nováčkem pro python (x, y), pak vám tento návod pomůže nainstalovat a používat python (x, y) na Ubuntu.

Ukázku naleznete níže:

Jak používat Xdotool ke stimulaci kliknutí myší a klávesových zkratek v systému Linux
Xdotool je bezplatný a otevřený nástroj příkazového řádku pro simulaci kliknutí myší a stisknutí kláves. Tento článek se bude věnovat krátkému průvodc...
Top 5 ergonomických produktů pro počítačové myši pro Linux
Způsobuje dlouhodobé používání počítače bolest zápěstí nebo prstů? Trpíte ztuhlými klouby a neustále si musíte třást ruce? Cítíte pálivou bolest pokaž...
Jak změnit nastavení myši a touchpadu pomocí Xinput v Linuxu
Většina linuxových distribucí je ve výchozím nastavení dodávána s knihovnou „libinput“ pro zpracování vstupních událostí v systému. Může zpracovávat v...