专题14科学计算库-高中信息技术特色专项

专题14 科学计算库 信息技术特色专项 授课教师： 日期：2024.0.1.01 学习目标 了解Numpy的使用方法 0 1 了解scipy的使用办法 0 2 掌握pandas 的使用方法 0 3 了解matplotlib的使用办法 0 2 学习目录 0 1 scipy 0 2 pandas 0 3 Numpy matplotlib 0 4 PART 01 Numpy 01 numpy模块是Python中做科学计算的基础库，主要提供科学计算中常用的随机数、数组运算等基础函数。 Numpy PART 02 Scipy 01 scipy模块是基于numpy构建的一个模块，增强了在高等数学、信号处理、图像处理、统计等方面的处理能力 PART 03 Pandas 01 pandas模块基于numpy实现，主要用于数据的处理和分析。它提供了大量处理数据的 函数和方法，能方便地操作大型数据集。 02 利用 pandas模块处理数据 import pandas as pd # 在python中引入pandas模块 pandas 03 pandas提供了Series和DataFrame两种数据结构。 （1）Series Series是一种一维的数据结构，包含一个数组的数据和一个与数据关联的索引 （index），索引值默认是从0起递增的整数。列表、字典等可以用来创建 Series 数据结构， 与列表不同的是，Series的索引可以指定，类型可以为字符串型。 建。 pandas 03 创建1个Series 结构类型的对象s1，存储3名同学的身高值。 pandas Series常用对象 04 （2）DataFrame DataFrame 是一种二维的数据结构，由1个索引列（index）和若干个数据列组成，每 个数据列可以是不同的类型。DataFrame可以看作是共享同一个index的Series的集合。创 建DataFrame对象的方法很多，通常用一个相等长度的列表或字典来创 pandas pandas DataFrame 是一种二维的数据结构，由1个索引列（index）和若干个数据列组成，每 （2）DataFrame 01 02 个数据列可以是不同的类型。DataFrame可以看作是共享同一个index的Series的集合。创 03 建DataFrame对象的方法很多，通常用一个相等长度的列表或字典来创 04 04 使用相等长度列表的字典构建一个DataFrame对象df1，存储3名同学的姓名、性别、图书借阅次数数据。 pandas PART 04 matplotlib 01 matplotlib是一个绘图库，使用其中的pyplot子库所提供的函数可以快速绘图和设置图 表的坐标轴、坐标轴刻度、图例等。 matplotlib import matplotlib.pyplot as plt 02 matplotlib 绘制正弦曲线图 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt x = np.linspace(0, 10, 1000) y1 = np.sin(x) y2 = np.sin(x**2) plt.figure(figsize=(8,4)) #创建图表对象 plt.title("sin(x) and sin(x**2)") #设置图表标题文字 plt.plot(x,y1,label="sin(x)",color="r",linewidth=2) #绘制线形图 plt.scatter(x,y2,label="sin(x**2)") #绘制散点图 plt.ylim(-1.5,1.5) #设置y坐标轴的取值范围 plt.xlim(0,10) #设置x坐标轴的取值范围 plt.legend() #显示图例 plt.show() 感谢欣赏 Lavf58.20.100 $$null