# 用Python做科學計算 版權聲明 本書的著作權歸作者(HYRY Studio)所有。你可以： * 下載、保存以及打印本書 * 網絡鏈接、轉載本書的部分或者全部內容，但是必須在明顯處提供讀者訪問本書發布網站的鏈接 * 在你的程序中任意使用本書所附的程序代碼，但是由本書的程序所引起的任何問題，作者不承擔任何責任 你不可以： * 以任何形式出售本書的電子版或者打印版 * 擅自印刷、出版本書 * 以紙媒出版為目的，改寫、改編以及摘抄本書的內容 * 在課程設計、畢業設計以及作業中大段摘抄本書文字，或直接使用本書的程序代碼 使用說明 本書使用[reStructuredText](http://docutils.sourceforge.net/rst.html)編寫，采用[Sphinx](http://sphinx.pocoo.org)發布。在此基礎上添加了評論功能，你可以在hyry.dip.jp的在線版本中點擊章節標題前面的評論按鈕，對每個章節進行評論。推薦使用IE7.0以上、FireFox、Google Chome等瀏覽器閱讀本書。 本書有兩個鏡像地址： * [http://hyry.dip.jp/pydoc](http://hyry.dip.jp/pydoc) (每日更新) * [http://pyscin.appspot.com/html/index.html](http://pyscin.appspot.com/html/index.html) (每周更新) 請使用下面的鏈接下載各種打包版本，其中Html打包版本格式最為正確，CHM和PDF版都多少有些問題。 [下載Html打包版](http://hyry.dip.jp/files/scipydoc.zip) [下載CHM版](http://hyry.dip.jp/files/scipydoc.chm) [下載PDF版](http://hyry.dip.jp/files/scipydoc.pdf) [下載源代碼](http://hyry.dip.jp/files/scipycode.zip) 另外，你還可以通過[Google文檔](http://docs.google.com/leaf?id=0B6aBwV_8NoD-ZjBkNmYxMjUtMTVkOC00MGI1LTg2M2UtMTk0MzhiMzRiNWZi&hl=en)和 [ZoomQuiet.org](http://www.zoomquiet.org/share/doc/HYRY-scipydoc/)(國內下載快速)下載PDF版本 請查看 [_最近更新_](update_list.html) 了解最新添加的內容 關于HYRY Studio * HYRY Studio首頁： [http://hyry.dip.jp](http://hyry.dip.jp) * 博客地址： [http://hyry.dip.jp/blogt.py](http://hyry.dip.jp/blogt.py) Python是一種面向對象的、動態的程序設計語言。具有非常簡潔而清晰的語法，適合于完成各種高層任務。它既可以用來快速開發程序腳本，也可以用來開發大規模的軟件。 隨著NumPy, SciPy, Matplotlib, Enthought librarys等眾多程序庫的開發，Python越來越適合于做科學計算、繪制高質量的2D和3D圖像。和科學計算領域最流行的商業軟件Matlab相比，Python是一門通用的程序設計語言，比Matlab所采用的腳本語言的應用范圍更廣泛，有更多的程序庫的支持。雖然Matlab中的許多高級功能和toolbox目前還是無法替代的，不過在日常的科研開發之中仍然有很多的工作是可以用Python代勞的。 本書將介紹如何用Python開發科學計算的應用程序，除了介紹數值計算之外，我們還將著重介紹如何制作交互式的2D、3D圖像；如何設計精巧的程序界面；如何和C語言所編寫的高速計算程序結合；如何編寫聲音、圖像處理算法。 閱讀本書你需要學習過Python語言的一些基礎知識，對面向對象的程序開發有所了解。有關Python語言基礎的知識，可以參考： 啄木鳥社區的Python圖書概覽： [http://wiki.woodpecker.org.cn/moin/PyBooks](http://wiki.woodpecker.org.cn/moin/PyBooks) 本書中的所有示例均在Windows XP系統下采用Python(x,y)通過測試。如果你覺得安裝眾多的Python程序庫很麻煩，不妨下載安裝Python(x,y)。請閱讀：[_軟件包的安裝和介紹_](install.html) ## 基礎篇 科學計算所用到的各種庫的入門介紹 * [軟件包的安裝和介紹](install.html) * [安裝軟件包](install.html#id2) * [函數庫介紹](install.html#id7) * [NumPy-快速處理數據](numpy_intro.html) * [ndarray對象](numpy_intro.html#ndarray) * [ufunc運算](numpy_intro.html#ufunc) * [矩陣運算](numpy_intro.html#id8) * [文件存取](numpy_intro.html#id9) * [SciPy-數值計算庫](scipy_intro.html) * [最小二乘擬合](scipy_intro.html#id1) * [函數最小值](scipy_intro.html#id2) * [非線性方程組求解](scipy_intro.html#id3) * [B-Spline樣條曲線](scipy_intro.html#b-spline) * [數值積分](scipy_intro.html#id4) * [解常微分方程組](scipy_intro.html#id5) * [濾波器設計](scipy_intro.html#id6) * [用Weave嵌入C語言](scipy_intro.html#weavec) * [SymPy-符號運算好幫手](sympy_intro.html) * [封面上的經典公式](sympy_intro.html#id1) * [球體體積](sympy_intro.html#id2) * [matplotlib-繪制精美的圖表](matplotlib_intro.html) * [快速繪圖](matplotlib_intro.html#id2) * [繪制多軸圖](matplotlib_intro.html#id4) * [配置文件](matplotlib_intro.html#id5) * [Artist對象](matplotlib_intro.html#artist) * [Traits-為Python添加類型定義](traits_intro.html) * [背景](traits_intro.html#id1) * [Traits是什么](traits_intro.html#traits) * [動態添加Trait屬性](traits_intro.html#trait) * [Property屬性](traits_intro.html#property) * [Trait屬性監聽](traits_intro.html#id2) * [TraitsUI-輕松制作用戶界面](traitsUI_intro.html) * [缺省界面](traitsUI_intro.html#id1) * [自定義界面](traitsUI_intro.html#id2) * [配置視圖](traitsUI_intro.html#id3) * [Chaco-交互式圖表](chaco_intro.html) * [面向腳本繪圖](chaco_intro.html#id1) * [面向應用繪圖](chaco_intro.html#id2) * [TVTK-三維可視化數據](tvtk_intro.html) * [TVTK使用簡介](tvtk_intro.html#id1) * [TVTK的改進](tvtk_intro.html#id7) * [Mayavi-更方便的可視化](mlab_and_mayavi.html) * [用mlab快速繪圖](mlab_and_mayavi.html#mlab) * [Mayavi應用程序](mlab_and_mayavi.html#id1) * [將Mayavi嵌入到界面中](mlab_and_mayavi.html#id2) * [Visual-制作3D演示動畫](vpython_intro.html) * [場景、物體和照相機](vpython_intro.html#id1) * [簡單動畫](vpython_intro.html#id2) * [盒子中反彈的球](vpython_intro.html#id3) * [OpenCV-圖像處理和計算機視覺](opencv_intro.html) * [讀寫圖像和視頻文件](opencv_intro.html#id1) ## 手冊篇 各個庫的用戶使用手冊的翻譯 * [Traits使用手冊](traits_manual_index.html) * [traits](traits_manual_index.html#id1) * [traits.ui](traits_manual_index.html#traits-ui) * [Visual使用手冊](visual_manual_index.html) * [場景窗口](visual_manual_display.html) ## 實戰篇 用所學到的東西解決實際問題 * [聲音的輸入輸出](wave_pyaudio.html) * [讀寫Wave文件](wave_pyaudio.html#wave) * [用pyAudio播放和錄音](wave_pyaudio.html#pyaudio) * [用pyMedia播放Mp3](wave_pyaudio.html#pymediamp3) * [數字信號系統](filters.html) * [FIR和IIR濾波器](filters.html#firiir) * [FIR濾波器設計](filters.html#fir) * [IIR濾波器設計](filters.html#iir) * [濾波器的頻率響應](filters.html#id6) * [二次均衡器設計工具](filters.html#id7) * [FFT演示程序](fft_study.html) * [FFT知識復習](fft_study.html#id1) * [合成時域信號](fft_study.html#id2) * [三角波FFT演示程序](fft_study.html#id3) * [頻域信號處理](frequency_process.html) * [觀察信號的頻譜](frequency_process.html#id2) * [快速卷積](frequency_process.html#id5) * [Hilbert變換](frequency_process.html#hilbert) * [Ctypes和NumPy](ctypes_numpy.html) * [用ctypes加速計算](ctypes_numpy.html#ctypes) * [用ctypes調用DLL](ctypes_numpy.html#ctypesdll) * [numpy對ctypes的支持](ctypes_numpy.html#numpyctypes) * [自適應濾波器和NLMS模擬](fast_nlms_in_python.html) * [自適應濾波器簡介](fast_nlms_in_python.html#id1) * [NLMS計算公式](fast_nlms_in_python.html#id5) * [NumPy實現](fast_nlms_in_python.html#numpy) * [DLL函數的編寫](fast_nlms_in_python.html#dll) * [ctypes的python接口](fast_nlms_in_python.html#ctypespython) * [單擺和雙擺模擬](double_pendulum.html) * [單擺模擬](double_pendulum.html#id2) * [雙擺模擬](double_pendulum.html#id4) * [分形與混沌](fractal_chaos.html) * [Mandelbrot集合](fractal_chaos.html#mandelbrot) * [迭代函數系統(IFS)](fractal_chaos.html#ifs) * [L-System分形](fractal_chaos.html#l-system) ## 附錄 * [關于本書的編寫](pydoc_write_tools.html) * [本書的編寫工具](pydoc_write_tools.html#id2) * [問題與解決方案](pydoc_write_tools.html#id3) * [ReST使用心得](pydoc_write_tools.html#rest) * [未解決的問題](pydoc_write_tools.html#id16) * [最近更新](update_list.html) ## 源程序集 * [源程序集](example_code_list.html)