SciPy

SciPy是一个开源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。

SciPy
绘制贝塞尔函数并寻找其局部极大值的示例。
原作者Travis Oliphant, Pearu Peterson, Eric Jones
開發者社区项目
首次发布约2001年
当前版本1.13.1[1]在维基数据编辑(2024年5月23日,21天前)
源代码库
操作系统跨平台
类型数学软件
许可协议BSD许可证
网站http://www.scipy.org/

SciPy目前在BSD许可证下发布。它的开发最初由Enthought资助。与其功能相类似的软件还有MATLABGNU OctaveScilab

组成

SciPy工具包是Python科学计算的核心,其功能根据功能分成如下子包:

  • cluster(聚类):层次聚类,向量量化,K-均值聚类
  • constants(常数):物理常数和换算系数。
  • datasets(数据集):装载SciPy数据集
  • fft快速离散傅里叶变换算法。
  • fftpack(fft包):遗留的离散傅里叶变换接口。
  • integrate(积分):数值积分工具。
  • interpolate(插值):插值工具。
  • io:数据输入输出,支持读写MATLAB文件、读IDL文件、读写Matrix Market文件、非格式化FORTRAN文件、netCDF的CDF-1与CDF-2格式文件、Harwell-Boeing文件、WAV声音文件和读Arff文件。
  • linalg线性代数工具。
  • misc(杂项):杂项例如示例图片。
  • ndimage(n-维图像):用于多维图像处理的函数。
  • ODR正交距离回归(Orthogonal Distance Regression)的类与算法。
  • optimize(优化):优化算法例如线性规划
  • signal(信号):信号处理工具。
  • sparse(稀疏):稀疏矩阵及相关算法。
  • spatial(空间):空间结构有关算法如k-d树、最邻近搜索、凸包等。
  • special(特殊): 特殊函数。
  • stats(统计):统计函数,如概率分布汇总统计量频率统计量、假设检验、相关、重抽样、蒙特卡罗方法、列联表。

早先版本中的weave(编织)模块,用于在Python代码中包含C/C++代码的工具,现已弃用,被Cython取代[2]

数据结构

SciPy的基础数据结构是由NumPy模块提供的多维阵列。NumPy提供了一些有关线性代数傅里叶变换和随机数生成的函数,但不具备SciPy中对应函数的通用性。NumPy还可以作为任意数据类型的高效多维数据容器,这使得NumPy可以快速无缝地和众多数据库集成。 旧版SciPy使用Numeric作为阵列类型,但现已弃用,新版SciPy改用Numpy实现的阵列。[3]

历史

在1990年代,Python引入了用于数值计算的阵列类型Numeric(这个包最终被Travis Oliphant编写的NumPy取代);此后,扩展模块数量不断增加,许多人对一个完整的科学技术计算环境感兴趣。2001年,Travis Oliphant、Eric Jones和Pearu Peterson合并了他们编写的代码,并将结果包命名为SciPy。新创建的包对Numeric数据结构提供了常见数值运算。此后不久,Fernando Pérez发布了IPython(增强型交互式shell,在科学计算界广泛使用);John Hunter发布了Matplotlib(2D绘图库)的第一个版本,SciPy环境继续增长,并增加了更多用于科学计算的工具。[4][5][6]

参考文献

  1. . 2024年5月23日 [2024年5月25日].
  2. . docs.scipy.org. [2021-04-13]. (原始内容存档于2021-04-13).
  3. . [2023-03-10]. (原始内容存档于2011-04-14).
  4. . [2023-03-10]. (原始内容存档于2015-07-09).
  5. (PDF). [2023-03-10]. (原始内容存档 (PDF)于2013-10-19).
  6. . [2023-03-10]. (原始内容存档于2019-02-19).

外部链接

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