5、Python编程：SciPy生态系统、Matplotlib绘图与RPi GPIO编程

Python编程：SciPy生态系统、Matplotlib绘图与RPi GPIO编程

1. SciPy生态系统简介

SciPy生态系统是用于科学、数学和工程编程功能的库集合，其核心组件库如下：
| 核心组件库 | 简介 |
| ---- | ---- |
| NumPy | 用于数值计算，是线性代数的矩阵库 |
| SciPy | 提供科学计算功能 |
| Matplotlib | 用于绘图，可生成高质量图形 |
| IPython | 增强的交互式Python shell |
| SymPy | 符号数学库 |
| pandas | 数据处理和分析库 |

在后续内容中，我们将使用除SymPy和pandas之外的这些库，下面先重点介绍NumPy和Matplotlib。

2. NumPy基础

NumPy是用于Python数值计算的基础包，也是线性代数的矩阵库。NumPy的ndarray可作为高效的多维通用数据容器，还能定义和使用任意数据类型。它是Python编程语言的扩展，支持大型多维数组和矩阵，以及大量可用于操作这些数组的高级数学函数。

2.1 ndarray的创建

以下是一些创建ndarray的示例代码：

import numpy as np
x = np.array([1, 2, 3])
print(x)
y = np.arange(10)
print(y)

2.2 ndarray的基本操作