python中常用的科学计算工具包

　　我们最了解的科学计算工具可能是Matlab，它能进行集数值计算，可视化工具及交互于一身，可惜的是它是一个商业产品。开源方面除了GNU Octave在尝试做一个类似Matlab的工具包外，Python的这几个工具包集合到一起也可以替代Matlab的相应功能：NumPy+SciPy+Matplotlib+iPython。同时，这几个工具包，特别是NumPy和SciPy，也是很多Python文本处理 & 机器学习 & 数据挖掘工具包的基础，非常重要。

　　1. Numpy：

　　Numpy是使用Python进行科学计算的基础库，主要提供高性能的N维数组实现以及计算能力，还提供了和其它语言如C/C++集成的能力，此外还实现了一些基础的数学算法，如线性代数相关、傅里叶变换及随机数生成等。NumPy提供了两种基本的对象：ndarray(N-dimensional array object)和 ufunc(universal function object)。ndarray是存储单一数据类型的多维数组，而ufunc则是能够对数组进行处理的函数。

　　2. SciPy：Scientific Computing Tools for Python

　　“SciPy是一个开源的Python算法库和数学工具包，SciPy包含的模块有最优化、线性代数、积分、插值、特殊函数、快速傅里叶变换、信号处理和图像处理、常微分方程求解和其他科学与工程中常用的计算。其功能与软件MATLAB、Scilab和GNU Octave类似。 Numpy和Scipy常常结合着使用，Python大多数机器学习库都依赖于这两个模块。”—-引用自“Python机器学习库”

　　3.Matplotlib

　　Matplotlib是python数据可视化工具包。是python最著名的绘图库，它提供了一整套和matlab相似的命令API，十分适合交互式地进行制图。而且也可以方便地将它作为绘图控件，嵌入GUI应用程序中。Matplotlib可以配合ipython shell使用，提供不亚于Matlab的绘图体验，总之用过了都说好。

　　在IPython控制台使用Matplotlib，可以使用ipython--matplotlib命令来启动IPython控制台程序;如果要在IPython notebook里使用Matplotlib，则在notebook的开始位置插入%matplotlib inline魔术命令即可。

　　IPython为Matplotlib专门提供了特殊的交互模式。IPython的Matplotlib模式有两个优点，一是提供了非阻塞的画图操作，二是不需要显示地调用show()方法来显示画出来的图片。