第九章 Python计算生态概览
一、从数据处理到人工智能
数据表示->数据清洗->数据统计->数据可视化->数据挖掘->人工智能
- 数据表示：采用合适方式用程序表达数据
- 数据清理：数据归一化、数据转换、异常值处理
- 数据统计：数据的概要理解，数量、分布、中位数等
- 数据可视化：直观展示数据内涵的方式
- 数据挖掘：从数据分析获得知识，产生数据外的价值
- 人工智能：数据/语言/图像/视觉等方面深度分析与决策
二、实例15: 霍兰德人格分析雷达图
#HollandRadarDraw
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib
matplotlib.rcParams['font.family']='SimHei'
radar_labels = np.array(['研究型(I)','艺术型(A)','社会型(S)',\
'企业型(E)','常规型(C)','现实型(R)']) #雷达标签
nAttr = 6
data = np.array([[0.40, 0.32, 0.35, 0.30, 0.30, 0.88],
[0.85, 0.35, 0.30, 0.40, 0.40, 0.30],
[0.43, 0.89, 0.30, 0.28, 0.22, 0.30],
[0.30, 0.25, 0.48, 0.85, 0.45, 0.40],
[0.20, 0.38, 0.87, 0.45, 0.32, 0.28],
[0.34, 0.31, 0.38, 0.40, 0.92, 0.28]]) #数据值
data_labels = ('艺术家', '实验员', '工程师', '推销员', '社会工作者','记事员')
angles = np.linspace(0, 2*np.pi, nAttr, endpoint=False)
data = np.concatenate((data, [data[0]]))
angles = np.concatenate((angles, [angles[0]]))
fig = plt.figure(facecolor="white")
plt.subplot(111, polar=True)
plt.plot(angles,data,'o-', linewidth=1, alpha=0.2)
plt.fill(angles,data, alpha=0.25)
plt.thetagrids(angles*180/np.pi, radar_labels,frac = 1.2)
plt.figtext(0.52, 0.95, '霍兰德人格分析', ha='center', size=20)
legend = plt.legend(data_labels, loc=(0.94, 0.80), labelspacing=0.1)
plt.setp(legend.get_texts(), fontsize='large')
plt.grid(True)
plt.savefig('holland_radar.jpg')
plt.show()
三、从Web解析到网络空间
Python库之网络爬虫
1.Requests: 最友好的网络爬虫功能库
- 提供了简单易用的类HTTP协议网络爬虫功能
- 支持连接池、SSL、Cookies、HTTP(S)代理等
- Python最主要的页面级网络爬虫功能库
2.Scrapy: 优秀的网络爬虫框架
- 提供了构建网络爬虫系统的框架功能，功能半成品
- 支持批量和定时网页爬取、提供数据处理流程等
- Python最主要且最专业的网络爬虫框架
3.pyspider: 强大的Web页面爬取系统
- 提供了完整的网页爬取系统构建功能
- 支持数据库后端、消息队列、优先级、分布式架构等
- Python重要的网络爬虫类第三方库
Python库之Web信息提取
1.Beautiful Soup: HTML和XML的解析库
2.Re: 正则表达式解析和处理功能库
3.Python-Goose: 提取文章类型Web页面的功能库
Python库之Web网站开发
1.Django: 最流行的Web应用框架
2.Pyramid: 规模适中的Web应用框架
3.Flask: Web应用开发微框架
Python库之网络应用开发
1.WeRoBot: 微信公众号开发框架
2.aip: 百度AI开放平台接口
3.MyQR: 二维码生成第三方库
四、从人机交互到艺术设计
Python库之图形用户界面
1.PyQt5: Qt开发框架的Python接口
2.wxPython: 跨平台GUI开发框架
3.PyGObject: 使用GTK+开发GUI的功能库
Python库之游戏开发
1.PyGame: 简单的游戏开发功能库
2.Panda3D: 开源、跨平台的3D渲染和游戏开发库
3.cocos2d: 构建2D游戏和图形界面交互式应用的框架
Python库之虚拟现实
1.VR Zero: 在树莓派上开发VR应用的Python库
2.pyovr: Oculus Rift的Python开发接口
3.Vizard: 基于Python的通用VR开发引擎
Python库之图形艺术
1.Quads: 迭代的艺术
2.asciiart: ASCII艺术库
3.turtle: 海龟绘图体系
五、实例16: 玫瑰花绘制
#RoseDraw.py
import turtle as t
# 定义一个曲线绘制函数
def DegreeCurve(n, r, d=1):
for i in range(n):
t.left(d)
t.circle(r, abs(d))
# 初始位置设定
s = 0.2 # size
t.setup(450*5*s, 750*5*s)
t.pencolor("black")
t.fillcolor("red")
t.speed(100)
t.penup()
t.goto(0, 900*s)
t.pendown()
# 绘制花朵形状
t.begin_fill()
t.circle(200*s,30)
DegreeCurve(60, 50*s)
t.circle(200*s,30)
DegreeCurve(4, 100*s)
t.circle(200*s,50)
DegreeCurve(50, 50*s)
t.circle(350*s,65)
DegreeCurve(40, 70*s)
t.circle(150*s,50)
DegreeCurve(20, 50*s, -1)
t.circle(400*s,60)
DegreeCurve(18, 50*s)
t.fd(250*s)
t.right(150)
t.circle(-500*s,12)
t.left(140)
t.circle(550*s,110)
t.left(27)
t.circle(650*s,100)
t.left(130)
t.circle(-300*s,20)
t.right(123)
t.circle(220*s,57)
t.end_fill()
# 绘制花枝形状
t.left(120)
t.fd(280*s)
t.left(115)
t.circle(300*s,33)
t.left(180)
t.circle(-300*s,33)
DegreeCurve(70, 225*s, -1)
t.circle(350*s,104)
t.left(90)
t.circle(200*s,105)
t.circle(-500*s,63)
t.penup()
t.goto(170*s,-30*s)
t.pendown()
t.left(160)
DegreeCurve(20, 2500*s)
DegreeCurve(220, 250*s, -1)
# 绘制一个绿色叶子
t.fillcolor('green')
t.penup()
t.goto(670*s,-180*s)
t.pendown()
t.right(140)
t.begin_fill()
t.circle(300*s,120)
t.left(60)
t.circle(300*s,120)
t.end_fill()
t.penup()
t.goto(180*s,-550*s)
t.pendown()
t.right(85)
t.circle(600*s,40)
# 绘制另一个绿色叶子
t.penup()
t.goto(-150*s,-1000*s)
t.pendown()
t.begin_fill()
t.rt(120)
t.circle(300*s,115)
t.left(75)
t.circle(300*s,100)
t.end_fill()
t.penup()
t.goto(430*s,-1070*s)
t.pendown()
t.right(30)
t.circle(-600*s,35)
t.done()