Python程序设计基础教程：应用领域概述

1.Web开发应用

Python目前经常被用于Web开发。虽然同样是解释型语言的JavaScript,在Web开发中应用的已经较为广泛,但Python具有独特的优势,比如Python相比于JavaScript、PHP在语言层面较为完备,而且对于同一个开发需求能够提供多种方案。Python库的内容丰富,使用方便。通过mod_wsgi模块,Python编写的Web程序可以在Apache服务器上运行。Python在Web方面也有自己的框架,如Django、Turbo-Gears、Zope和Flask等,可以轻松的开发和管理复杂的Web程序。可以说用Python开发的Web项目小而精,支持最新的XML技术,而且数据处理的功能较为强大。

2.数据分析与处理

通常情况下,可以用C设计一些底层的算法进行封装,然后用Python来做数据分析。因为算法模块较为固定,所以用Python直接进行调用,可以根据数据分析与统计的需要灵活使用。Python中的Matplotlib库经常会被用来绘制数据图表,它是一个2D绘图工具,有着良好的跨平台交互特性。日常做描述统计的直方图、散点图、条形图等都可用它,几行代码即可出图。我们日常看到的K 线图、月线图也可用Matplotlib绘制。Pandas也是Python在做数据分析时常用的数据分析包,是很好用的开源工具。Pandas可对较为复杂的二维或三维数组进行计算,同时还可以处理关系型数据库中的数据。SciPy是一款方便、易于使用、专为科学和工程设计的Python工具包。它包括统计、优化、整合、线性代数模块、傅里叶变换、信号和图像处理、常微分方程求解器等,可以解决很多科学计算的问题,如微分方程、矩阵解析、概率分布等数学问题。

3.人工智能与机器学习

人工智能是现在非常重要的一个发展方向,目前世界优秀的人工智能学习框架如Google的TransorFlow、FaceBook的PyTorch以及开源社区的神经网络库Karas等是用Python实现的,甚至微软的CNTK (认知工具包)也完全支持Python,而且微软的VSCode都已经把Python作为第一级语言进行支持。基于Python的大数据分析和深度学习、机器学习、自然语言处理而发展出来的人工智能已经无法离开Python 的支持。

4.游戏开发

Python的PyGame库也可用于直接开发一些简单游戏。目前很多游戏的开发模式是使用C++编写图形显示等高性能模块,而使用Python或者Lua编写游戏的逻辑、服务器。虽然Lua的功能更简单、体积更小,然而Python则支持更多的特性和数据类型,比Lua有更高阶的抽象能力,可以用更少的代码描述游戏业务逻辑,能够很好的把项目的规模控制。(www.xing528.com)

5.在网络 “爬虫” 方面的应用

由于Python的网络方面的功能非常强大,常用来实现网络 “爬虫”。“爬虫”的真正作用是从网络上获取有用的数据或信息,可以节省大量人工时间。Python绝对是编写网络“爬虫”的主流编程语言之一。Python自带的urllib库,第三方的requests库和Scrappy框架让开发 “爬虫”变得非常容易。常用框架有grab、scrapy、pyspider、cola、portia、restkit和demiurge等。

6.云计算

Python的最强大之处在于模块化和灵活性,而构建云计算平台的IAAS 服务的OpenStack就是采用Python的,云计算的其他服务也都是在IAAS服务之上的。

7.自动化运维

Python目前是作为运维工程师首选的编程语言。在很多操作系统里,Python是标准的系统组件。大多数Linux发行版和MacOS.X 都集成了Python,可以在终端下直接运行Python。Python标准库包含了多个调用操作系统功能的库。通过Pywin32这个第三方软件包,Python能够访问Windows的COM 服务及其他WindowsAPI。使用IronPython,Python程序能够直接调用.NetFramework。一般说来,Python编写的系统管理脚本在可读性、性能、代码重用度、扩展性几方面都优于普通的Shell脚本。