Python常用的19个开源库

黑夜隐士 · 2025-3-2 13:20:50

一、数据科学与分析 (Data Science & Analysis)

NumPy (Numerical Python)：
- 简介： NumPy 是 Python 数值计算的基石，提供了高效的多维数组对象 ndarray，以及用于数组操作、线性代数、傅里叶变换和随机数生成等大量函数。
- 特点： 速度快、功能强大，是 SciPy、Pandas 等库的基础。
- 示例：
  1. import numpy as np
  2. arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
  3. print(arr * 2) # 输出：[ 2 4 6 8 10]
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Pandas (Python Data Analysis Library)：
- 简介： Pandas 提供了 Series (一维数据) 和 DataFrame (二维表格数据) 两种核心数据结构，用于数据清洗、转换、分析和可视化。
- 特点： 灵活、易用，擅长处理结构化数据，支持多种数据格式的导入导出。
- 示例：
  1. import pandas as pd
  2. data = {'Name': ['Alice', 'Bob'], 'Age': [25, 30]}
  3. df = pd.DataFrame(data)
  4. print(df)
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SciPy (Scientific Python)：
- 简介： SciPy 构建在 NumPy 之上，提供了更高级的科学计算功能，包括优化、插值、积分、信号处理、统计、特殊函数等。
- 特点： 涵盖领域广泛，是科学计算的重要工具。
- 示例：
  1. from scipy import integrate
  2. result = integrate.quad(lambda x: x**2, 0, 1) # 计算 x^2 在 0 到 1 上的积分
  3. print(result)
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Matplotlib：
- 简介： Matplotlib 是 Python 中最常用的绘图库，用于创建各种静态、动态、交互式的图表。
- 特点： 图表类型丰富、高度可定制。
- 示例：
  1. import matplotlib.pyplot as plt
  2. plt.plot([1, 2, 3, 4], [5, 6, 7, 8])
  3. plt.show()
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Seaborn：
- 简介： Seaborn 基于 Matplotlib，提供了更高级的统计图表和更美观的默认样式。
- 特点： 专注于统计数据可视化，API 更简洁。
- 示例：
  1. import seaborn as sns
  2. import matplotlib.pyplot as plt
  3. import pandas as pd
  4. import numpy as np
  5. data = {'x': np.random.rand(100), 'y': np.random.rand(100)}
  6. df = pd.DataFrame(data)
  7. sns.scatterplot(x='x', y='y', data=df)
  8. plt.show()
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二、Web 开发 (Web Development)

Django：
- 简介： Django 是一个高级 Python Web 框架，遵循 MVC (模型-视图-控制器) 架构，提供了快速开发 Web 应用所需的大部分功能，例如 ORM、模板引擎、路由等。
- 特点： 功能完善、安全性高、适合开发大型 Web 应用。
Flask：
- 简介： Flask 是一个微型 Web 框架，更灵活、更易于上手，适合开发小型 Web 应用、API 和原型。
- 特点： 简单、灵活、可扩展。

三、网络爬虫 (Web Scraping)

Requests：
- 简介： Requests 是一个简单易用的 HTTP 库，用于发送各种 HTTP 请求（GET、POST、PUT、DELETE 等），获取网页内容。
- 特点： 简洁、人性化，支持各种 HTTP 特性。
- 示例：
  1. import requests
  2. response = requests.get('https://www.google.com')
  3. print(response.status_code) # 查看状态码
  4. print(response.text) # 获取网页内容
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Beautiful Soup：
- 简介： Beautiful Soup 用于解析 HTML 和 XML 文档，提取所需信息，支持多种解析器。
- 特点： 强大的解析功能，容错性好。
- 示例：
  1. from bs4 import BeautifulSoup
  2. html_doc = """<html><head><title>Example Page</title></head>
  3. <body><p class="title"><b>The Dormouse's story</b></p></body></html>"""
  4. soup = BeautifulSoup(html_doc, 'html.parser')
  5. print(soup.title.string) # 输出：Example Page
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Scrapy：
- 简介： Scrapy 是一个强大的爬虫框架，提供了完整的爬虫解决方案，包括数据提取、数据存储、请求调度、中间件等。
- 特点： 高效、可扩展，适合爬取大型网站。

四、机器学习与深度学习 (Machine Learning & Deep Learning)

Scikit-learn (sklearn)：
- 简介： Scikit-learn 提供了各种常用的机器学习算法，包括分类、回归、聚类、降维、模型选择、预处理等。
- 特点： 简单易用、算法丰富、文档完善。
TensorFlow：
- 简介： TensorFlow 是 Google 开发的深度学习框架，用于构建和训练各种深度学习模型。
- 特点： 功能强大、性能优越，支持分布式计算和多种硬件平台。
PyTorch：
- 简介： PyTorch 是 Facebook 开发的深度学习框架，以其动态计算图和易用性而闻名。
- 特点： 灵活、易于调试，在研究领域应用广泛。

五、图形用户界面 (GUI)

Tkinter：
- 简介： Tkinter 是 Python 的标准 GUI 库，简单易用，适合开发小型桌面应用。
- 特点： 内置于 Python，无需额外安装。
PyQt：
- 简介： PyQt 是 Qt 框架的 Python 绑定，提供了丰富的 GUI 组件和功能，适合开发复杂的桌面应用。
- 特点： 功能强大、界面美观。

六、其他常用库 (Other Useful Libraries)

OS：
- 简介： OS 模块提供了与操作系统交互的功能，包括文件操作、目录操作、环境变量等。
- 特点： 跨平台，方便进行系统级操作。
- 示例：
  1. import os
  2. print(os.getcwd()) # 获取当前工作目录
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Datetime：
- 简介： Datetime 模块提供了处理日期和时间的功能。
- 特点： 方便进行日期和时间的操作和格式化。
- 示例：
  1. import datetime
  2. now = datetime.datetime.now()
  3. print(now)
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JSON：
- 简介： json 模块用于处理 JSON (JavaScript Object Notation) 数据格式，进行数据的序列化和反序列化。
- 特点： 易于使用，广泛应用于 Web API 和数据交换。
- 示例：
  1. import json
  2. data = {'name': 'Alice', 'age': 30}
  3. json_str = json.dumps(data) # 将 Python 对象转换为 JSON 字符串
  4. print(json_str)
  5. data_back = json.loads(json_str) # 将 JSON 字符串转换为 Python 对象
  6. print(data_back)
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Collections：
- 简介： collections 模块提供了额外的数据类型，例如 Counter (计数器)、defaultdict (默认字典)、namedtuple (命名元组) 等，扩展了 Python 内置数据类型的能力。
- 特点： 提供更高效、更方便的数据结构。

Python 丰富的开源库生态系统是其强大和流行的关键因素之一。本文介绍的只是日常使用比较频繁的常用开源库，Python官方社区还有更多的开源库供大家研究学习。

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来源：https://blog.csdn.net/2301_78150559/article/details/145344004
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[编程代码] Python常用的19个开源库

一、数据科学与分析 (Data Science & Analysis)

NumPy (Numerical Python)：

Pandas (Python Data Analysis Library)：

SciPy (Scientific Python)：

Matplotlib：

Seaborn：

二、Web 开发 (Web Development)

Django：

Flask：

三、网络爬虫 (Web Scraping)

Requests：

Beautiful Soup：

Scrapy：

四、机器学习与深度学习 (Machine Learning & Deep Learning)

Scikit-learn (sklearn)：

TensorFlow：

PyTorch：

五、图形用户界面 (GUI)

Tkinter：

PyQt：

六、其他常用库 (Other Useful Libraries)

OS：

Datetime：

JSON：

Collections：

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