第3章 Python基础库

Numpy 库、Matplotlib 库和 Scipy 库是 Python 语言中经典的科学计算扩展库。Numpy 库是定义了数值数组、矩阵类型及其基本运算的语言扩展；Matplotlib 库是帮助绘图的语言扩展；Scipy 库是使用 Numpy 库来完成高等数学、信号处理、优化、统计和许多其他科学任务的语言扩展。

Numpy库是一个开源的Python 科学计算库，它是一个高性能的多维数组的计算库^[7]。其实，Python 中的列表（List）已经提供了类似于矩阵的表示形式，不过Numpy库提供了更多的函数。

Matplotlib库是Python的绘图库，需要Numpy库的支持。Matplotlib库可以非常方便地创建海量类型的2D图表和一些基本的3D图表；2007 年由John D.Hunter 博士首次提出；因为在函数的设计上参考了 MATLAB，所以叫作Matplotlib。它提供了一整套和 MATLAB 相似的命令 API，十分适合交互式制图。

Scipy库是一个高级的科学计算库，它和Numpy库联系很密切。Scipy库一般都是通过操控 Numpy 数组来进行科学计算的，所以可以说它是基于 Numpy库之上的。Scipy 库有很多子模块可以应对不同的应用，例如插值运算、优化算法、图像处理、数学统计等。