Python科学计算

✍ Scribed by 张若愚

• Publisher: 清华大学出版社
• Year: 2012
• Tongue: Chinese
• Leaves: 634
• Category: Library

✦ Synopsis

本书介绍如何用Python开发科学计算的应用程序，除了介绍数值计算之外，还着重介绍如何制作交互式的2D、3D图像，如何设计精巧的程序界面，如何与C语言编写的高速计算程序结合，如何编写声音、图像处理算法等内容。书中涉及的Python扩展库包括NumPy、SciPy、SymPy、matplotlib、Traits、TraitsUI、Chaco、TVTK、Mayavi、VPython、OpenCV等，涉及的应用领域包括数值运算、符号运算、二维图表、三维数据可视化、三维动画演示、图像处理以及界面设计等。

书中以大量实例引导读者逐步深入学习，每个实例程序都有详尽的解释，并都能在本书推荐的运行环境中正常运行。此外，本书附有大量的图表和插图，力求减少长篇的理论介绍和公式推导，以便读者通过实例和数据学习并掌握理论知识。

✦ Table of Contents

封面
扉页
内容简介
版权页
Preface
序
前言
目录
第1章　软件包的安装和介绍
1.1　Python简介
1.2　安装软件包
1.3　方便的开发工具
1.4　函数库介绍
第2章　NumPy——快速处理数据
2.1　ndarray对象
2.2　ufunc运算
2.3　多维数组的下标存取
2.4　庞大的函数库
2.5　线性代数
2.6　掩码数组
2.7　文件存取
2.8　内存映射数组
第3章　SciPy——数值计算库
3.1　常数和特殊函数
3.2　优化——optimize
3.3　插值——interpolate
3.4　数值积分——integrate
3.5　信号处理——signal
3.6　图像处理——ndimage
3.7　统计——stats
3.8　嵌入C语言程序——weave
第4章　SymPy——符号运算好帮手
4.1　从例子开始
4.2　数学表达式
4.3　符号运算
4.4　其他功能
第5章　matplotlib——绘制精美的图表
5.1　快速绘图
5.2　Artist对象
5.3　坐标变换和注释
5.4　绘图函数简介
第6章　Traits——为Python添加类型定义
6.1　开发背景
6.2　Trait属性的功能
6.3　Trait类型对象
6.4　Trait的元数据
6.5　预定义的Trait类型
6.6　Property属性
6.7　Trait属性监听
6.8　Event和Button属性
6.9　Trait属性的从属关系
6.10　动态添加Trait属性
6.11　创建自己的Trait类型
第7章　TraitsUI——轻松制作用户界面
7.1　默认界面
7.2　用View定义界面
7.3　用Handler控制界面和模型
7.4　属性编辑器
7.5　菜单、工具条和状态栏
7.6　设计自己的编辑器
第8章　Chaco——交互式图表
8.1　面向脚本绘图
8.2　面向应用绘图
8.3　添加交互工具
8.4　二次开发
第9章　TVTK——数据的三维可视化
9.1　流水线(Pipeline)
9.2　数据集(Dataset)
9.3　可视化实例
9.4　TVTK的改进
第10章　Mayavi——更方便的可视化
10.1　用mlab快速绘图
10.2　Mayavi和TVTK之间的关系
10.3　Mayavi应用程序
10.4　将Mayavi嵌入到界面中
第11章　VPython——制作3D演示动画
11.1　场景、物体和照相机
11.2　制作动画演示
11.3　与场景交互
11.4　用界面控制场景
11.5　创建复杂模型
第12章　OpenCV——图像处理和计算机视觉
12.1　存储图像数据的Mat对象
12.2　图像处理
12.3　图像变换
12.4　图像识别
第13章　数据和文件
13.1　声音的输入输出
13.2　视频的输入输出
13.3　读写HDF5文件
13.4　读写Excel文件
第14章　数字信号系统
14.1　FIR和IIR滤波器
14.2　FIR滤波器设计
14.3　IIR滤波器设计
14.4　数字滤波器的频率响应
14.5　二次均衡滤波器设计工具
14.6　零相位滤波器
14.7　重取样
第15章　频域信号处理
15.1　FFT演示程序
15.2　观察信号的频谱
15.3　卷积运算
15.4　信号处理
15.5　Hilbert变换
第16章　用C语言提高计算效率
16.1　用ctypes调用DLL库
16.2　用Weave嵌入C++程序
16.3　用Cython将Python编译成C
16.4　用SWIG创建扩展模块
第17章　自适应滤波器
17.1　自适应滤波器简介
17.2　NLMS计算公式
17.3　用NumPy实现NLMS算法
17.4　用C语言加速NLMS运算
第18章　单摆和双摆模拟
18.1　单摆模拟
18.2　双摆模拟
第19章　分形几何
19.1　Mandelbrot集合
19.2　迭代函数系统(IFS)
19.3　L-System分形
19.4　分形山脉
正文结束