Python编程基础与核心知识入门
1. Python概述
Python是一种面向对象的脚本语言,诞生于20世纪80年代末,名字源自英国电视剧《蒙提·派森的飞行马戏团》。尽管在工程领域不如某些语言知名,但在编程社区有大量追随者,且仍在不断发展完善,是开发工程应用的优秀语言。
Python程序由解释器运行,而非编译成机器代码。这种解释型语言的优势在于能快速测试和调试程序,让用户更专注于程序原理而非编程细节,开发时间比Fortran或C程序短。不过,解释型程序无法生成独立应用,需在安装Python解释器的计算机上运行。
Python在学习环境中还有其他优势:
- 开源免费,多数Linux发行版包含。
- 支持所有主流操作系统,程序跨系统运行无需修改。
- 易于学习,代码可读性高。
- 及其扩展安装方便。
Python的开发受Java和C++影响,与MATLAB也有相似之处。在本书中,主要使用numpy模块中的N维数组对象,不涉及面向对象编程。
以高斯消元法求解线性方程组Ax = b为例,对比MATLAB和Python代码:
MATLAB代码:
function x = gaussElimin(a,b)
n = length(b);
for k = 1:n-1
for i= k+1:n
if a(i,k) ~= 0
lam = a(i,k)/a(k,k);
a(i,k+1:n) = a(i,k+1:n) - lam*a(k,k+1:n);