科学计算工具包SciPySciPy概览及安装

Scipy介绍

scipy是一个python开源的数学计算库，可以应用于数学、科学以及工程领域，它是基于numpy的科学计算库。

主要包含了统计学、最优化、线性代数、积分、傅里叶变换、信号处理和图像处理以及常微分方程的求解以及其他科学工程中所用到的计算

scipy模块介绍

scipy主要通过下面这些包来实现数学算法和科学计算，后面对于scipy的讲解主要也是基于这些包来实现的

• cluster：包含聚类算法
• constants：物理和数学上的一些常数
• fftpack：快速傅里叶变换
• integrate：积分和常微分方程的求解
• interpolate：插值和平滑的样条函数
• io：输入和输出
• linalg：线性代数
• ndimage：N维的图像处理
• ord：回归正交距离
• optimize：优化和寻根方程
• signal：信号处理
• sparse：稀疏矩阵
• spatial：空间数据结构和算法
• special：特殊的函数
• stats：统计分布和函数

scipy的相关资料

• scipy官网：https://scipy.org
• scipy文档：https://docs.scipy.org/
• scipy源码：https://github.com/scipy/scipy
• scipy中文教程：https://wizardforcel.gitbooks.io/scipy-lecture-notes/content/

导读

上篇文章Python的数学计算库scipy介绍中已经详细介绍过了scipy的用途，这篇文章主要来介绍如何安装scipy，本篇文章安装Python包的方法适用于其他的包

安装Python包的方法通常有三种方法：

1. 通过pip来进行安装
2. 通过conda来进行安装
3. 通过whl文件进行安装

下面对于scipy的安装主要也基于上面三种方法来进行

pip安装包

Python中安装库其实是非常方便的，通过pip就能很容易的进行安装

pip install scipy

有时候通过pip默认的源来安装包的时候会非常的慢，这时候我们可以通过修改pip的源来提供下载包的速度，有清华源、阿里源、豆瓣源等都可以使用，我这里使用的是清华源设置方法如下：

• 临时设置
  关于命令窗口之后会切换到默认的pip源

pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple some-package

• 设置为默认
  永久有效

python -m pip install --upgrade pip
pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

通过conda来安装

通过conda的虚拟环境来管理不同的项目非常方便，这样不同项目之间相同包的不同版本就不会存在冲突问题，所以建议对于不同的项目采用不同的虚拟环境进行管理。

• 安装anaconda
  要想通过conda来管理虚拟环境我们就需要安装anaconda或者miniconda，这两者的区别在于anaconda安装完成之后它占用的空间会比较大，因为它还包含了很多其他的库。而miniconda它的占用空间会小的多，它之后安装conda的命令以及Python一些基础的包。
  anaconda安装包下载地址：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/archive/
  miniconda安装包下载地址：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/miniconda/
  下载的时候根据不同的系统以及需要的Python版本进行选择即可

• 创建虚拟环境
  通过conda create来创建虚拟环境-n用来设置虚拟环境的名称(py3.8)，后面的python==是用来设置创建虚拟环境Python的版本

conda create -n py3.8 python==3.8

• 进入虚拟环境

activate py3.8

• conda安装包

conda install scipy

通过whl文件进行安装

whl文件其实就是包编译好的文件格式，细心的同学也许已经发现了在使用pip安装scipy库的时候就是下载的whl文件来进行安装的，那为啥还需要单独使用whl文件来安装包呢？

单独下载whl文件来进行安装，是因为有时候使用pip安装包的时候，下载并不是whl文件而是源码，下载完源码之后需要在本地进行编译成whl文件然后再进行安装，但是有时候因为本地的环境问题会导致编译出错，有的错误解决起来会比较麻烦，这时候采用whl文件来进行安装能够避免这类问题的发生。

whl文件下载网址：https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/

这时候你可以根据你本地python的版本和系统位数来选择whl文件，将whl文件下载到本地之后，再通过python来进行安装，安装命令如下

pip install scipy-1.8.0-cp38-cp38-win_amd64.whl