本篇内容介绍了“Python numpy和matlab的差异是什么”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!
numpy和matlab的几点差异
Python numpy和matlab都是便捷灵活的科学计算语言,两者具有很多相似之处,但也有一些混淆的地方,这里假定你熟悉matlab,但不了解numpy,记录几个numpy实例:
1、Numpy数组索引指定开始和结束时
不包括结束,也即下面的b和c是一样的。
a = np.array([[1,2,3,4], [5,6,7,8], [9,10,11,12]])b = a[:2, 1:2]c = a[:2, 1]
2、Numpy.ndarray切片的修改会引起原矩阵的修改
这与matlab不同。
a = np.array([[1,2,3,4], [5,6,7,8], [9,10,11,12]])b = a[:2, 1:3]# [[2 3]# [6 7]]print(a[0, 1]) # Prints "2"b[0, 0] = 77 # b[0, 0] is the same piece of data as a[0, 1]print(a[0, 1]) # Prints "77"
3、numpy使用切片索引(例如1:2)不会产生降维
而使用整数索引(例如1)会产生降维。
import numpy as npa = np.array([[1,2,3,4], [5,6,7,8], [9,10,11,12]])row_r1 = a[1, :] # Rank 1 view of the second row of arow_r2 = a[1:2, :] # Rank 2 view of the second row of aprint(row_r1, row_r1.shape) # Prints "[5 6 7 8] (4,)"print(row_r2, row_r2.shape) # Prints "[[5 6 7 8]] (1, 4)"col_r1 = a[:, 1]col_r2 = a[:, 1:2]print(col_r1, col_r1.shape) # Prints "[ 2 6 10] (3,)"print(col_r2, col_r2.shape) # Prints "[[ 2] # [ 6] # [10]] (3, 1)"
4、不同于matlab
numpy的转置对于1维数组的操作不发生变化。
v = np.array([1,2,3])print(v) # Prints "[1 2 3]"print(v.T) # Prints "[1 2 3]"
5、不同matlab对于矩阵预算要求大小一致
Numpy broadcasting直接支持操作(加减乘除等),要求前一个矩阵的最后一维度大小和待操作矩阵的大小相同。
x = np.array([[1,2,3], [4,5,6], [7,8,9], [10, 11, 12]])v = np.array([1, 0, 1])y = x + v # Add v to each row of x using broadcastingprint(y) # Prints "[[ 2 2 4] # [ 5 5 7] # [ 8 8 10]
python与matlab的优缺点
如果要问我选哪个,我会建议两个都选。很多人喜欢拿python和matlab对比,然后得出哪个更好的结论。其实吧,够用就好。
如果是学生,或者研究人员,比如研究信号处理,那么用matlab比较好,有大量现成工具箱和前人的成果可以借鉴。如果是产品化项目,那么python比较好,可以做web后台,可以打包成应用程序,效率相对matlab也要高那么一点点。如果是信号、数据方面的工程人员,建议还是两个都掌握吧,也不复杂,都是脚本式的语言,比C++什么的易学多了。
下面从两者各自的应用做个对比。
1、python的优势
Python相对于Matlab最大的优势:免费。国内可能不是很在乎这个,但在国外是个很关键的问题。
Python次大的优势:开源。你可以大量更改科学计算的算法细节。
可移植性,Matlab必然不如Python。但你主要做Research,这方面需求应当不高。
第三方生态,Matlab不如Python。比如3D的绘图工具包,比如GUI,比如更方便的并行,使用GPU,Functional等等。长期来看,Python的科学计算生态会比Matlab好。
语言更加优美。另外如果有一定的OOP需求,构建较大一点的科学计算系统,直接用Python比用Matlab混合的方案肯定要简洁不少。
python作为一种通用编程语言,可以做做Web,搞个爬虫,编个脚本,写个小工具用途很广泛。
2、matlab的优势
学术界大量使用matlab做仿真,做研究的话容易找到代码参考;
语法相对python更灵活一些,matlab写程序基本不用套路,所谓老夫撸matlab就一个字,干;
有simulink。有人说simulink没什么用,其实还是挺有用的,比如通信建模,另外simulink可以生产DSP或者FPGA代码,有的时候很有用。
3、两者的区别
python是一种通用语言,而matlab更像是一个平台。
4、怎样选择
如果做研究,可以matlab为主;如果做产品,可以python为主。当然也有matlab做成产品的,打包成exe什么的都不是事。
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