机器学习的书籍中,普遍都会用Python作为程序语言。这是个巧合,还是一个必然?这个问题对于初级学习者(纯白、小白)来说,是经常会问的问题。我现在也已经接到多个这样的提问推荐回答,所以正好写一篇文章做个总结。
我们先来看看Python的优点:
1)Python使用起来很简单:
首先呢,安装环境很简单。你既可以用官网上下载的版本来安装,也可以用anaconda环境来安装,尤其后者对于小白们来说简直是神器。anaconda在windows下有可视化界面,可以很方便的选择安装各种库,也可以安装多个Python版本,同时也支持命令行操作。安装软件既可以用conda也可以用pip,各种便利。
说完安装,再来看看写代码的便利。如果是用C写一段Hello World,你要怎么写?
#include<stdio.h>
int main(){
printf("Hello World!");return0;
}
那么JAVA呢?
public class Hello{
public static void main(String[] args){
System.out.println("Hello World!");
}
}
如果用Python呢?
print('hello world')
哈哈哈,知道差距了吗?Python只用一行代码,而C语言也好,JAVA也好,都因为各自代码结构的问题,需要多行代码,而且还会出现一些不太容易看懂的东西(比如JAVA的每段代码,都是要定义在类里)。
所以,Python代码真的很方便阅读。即便是一个print,也远比System.out.println这样的好记吧。
2)Python支持不少AI框架,即便是手撸算法,各类科学计算库也异常的强大
Python支持TensorFlow和Pytorch,也支持Keras,前两个算是比较完善的AI框架,尤其近期来说Pytorch势头很猛。Keras则算是在TensorFlow上封装了一层,你可以更方便的调用并形成算法模型,当然不少细节被其忽略了导致你想要更自由的自定义一些东西的时候就没那么容易了。不过Keras真的很简单,你只用小十行代码就能生成一个朴素神经网络,而如果完全手撸就需要差不多100行代码。
手撸代码之所以可以用100来行代码实现,是因为Python集成了如Numpy、Scipy这样的科学运算库,在矩阵运算等方面都很容易调用,支持各种数据格式,并且可以很方便的进行转换。
3)Python有强大的可视化库,以及Jupyter Notebook可逐行调试
Matplotlib是一个很不错的可视化库,你可以用小几条代码,就能实现如柱状图、折线图、数据打点等可视化输出。

如上图仅用了13行代码。
Jupyter Notebook则是另一项神奇,也是anaconda集成好的,你可以在web页面上面逐行输入并运行代码,即可一步步调试,看到相关打印输出,并可以结合matplotlib来进行可视化输出观察,如下图:

你随时可以回退到某一步重新运行,也可以从头运行,一切都在你的掌控之中。
4)Python还能干别的,只有你想不到的,没有它干不了的
Python之所以火,可不仅仅是能干人工智能AI算法,它能干的事情多了去了(虽然有的确实干的挺一般)。
Python可以用来写爬虫,绝对能让你从入门到入狱,几行代码就可以爬网页,比如BeautifulSoup库,就挺好用的;
Python可以用来写网站,像豆瓣就是用Python写的,虽然这块其实是PHP的领地(PHP之所以是“最好”的语言,就是因为其Web开发的强大),但谁让我大Python啥都能干呢?大的框架如django,小巧的如flask、tornado,还有迷你的如bottle;bottle框架只有几十K,但麻雀虽小五脏俱全,绝对是一个既能拿来用又能拿来拆解学习的好东西;
Python可以用来写应用程序,有相应的UI界面库,也能编译成EXE程序;
Python可以用来写游戏,如Pygame库还是挺好用的;
……反正你尽情的想吧,想到的一般都有Python实现。最近还听说Python杀进了前端界,还能替代javascript,这……
还有人用Python写了操作系统,不知道是真是假,在我看来操作系统恐怕还是要调用很多其他语言写的库吧,纯Python应该不太行吧(不敢肯定,已经超出了我实践的范围);
最后,说一下Python的缺点:性能。
其实程序语言性能这个词,真的跟大牛程序员以下的纯白、小白、中白、大白没啥关系。为什么这么说呢?一个程序的性能,往往跟你的编程能力强相关,就像人家豆瓣还在用Python写网站,你敢说Python的性能不足以支撑大型网站?国外更有不少知名网站是Python写的,但我相信它们一定做了大量优化,甚至于是混合编程。我们说一门编程语言“性能不好”,往往是人云亦云,但实际上对于一般应用场景,Python的性能已经足够了。
而且,据说Python也在做大量的优化,3.11版本有谣传(哈哈,也有可能是真的),性能提升了近60%。我没有安装3.11版本,不过对比了下3.9和3.10,跑了个神经网络模型,没感觉性能上有啥提升,至于3.11是否有大改变就不知道了。各个热门的程序语言,都会不断的优化,就像PHP,新版本确实比老版本快了不少,MySQL也是,所以性能也是在逐步改善的,而且最主要造成性能问题的,还是敲着代码的我们。
综上,相比Python的缺点,其优点真的很突出。Python真的很好用,不过如果你觉得C的性能更好要用C来手撸算法代码,也是可以的,毕竟这些都是工具。不过我在C上还没找到一个方便调用的矩阵计算库(也只是在百度里搜索了一下,也看到合适的,也没认真去找),不像Python的NumPy就能解决问题了。
类classAprivatedeffooputs:fooendpublicdefbarputs:barendprivatedefzimputs:zimendprotecteddefdibputs:dibendendA的实例a=A.new测试a.foorescueputs:faila.barrescueputs:faila.zimrescueputs:faila.dibrescueputs:faila.gazrescueputs:fail测试输出failbarfailfailfail.发送测试[:foo,:bar,:zim,:dib,:gaz].each{|m|a.send(m)resc
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