京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
为什么要选择Python语言实现机器学习算法
基于以下三个原因,我们选择Python作为实现机器学习算法的编程语言:(1) Python的语法清晰;(2) 易于操作纯文本文件;(3) 使用广泛,存在大量的开发文档。
可执行伪代码
Python具有清晰的语法结构,大家也把它称作可执行伪代码(executable pseudo-code)。默认安装的Python开发环境已经附带了很多高级数据类型,如列表、元组、字典、集合、队列等,无需进一步编程就可以使用这些数据类型的操作。使用这些数据类型使得实现抽象的数学概念非常简单。此外,读者还可以使用自己熟悉的编程风格,如面向对象编程、面向过程编程、或者函数式编程。不熟悉Python的读者可以参阅附录A,该附录详细介绍了Python语言、Python使用的数据类型以及安装指南。
Python语言处理和操作文本文件非常简单,非常易于处理非数值型数据。Python语言提供了丰富的正则表达式函数以及很多访问Web页面的函数库,使得从HTML中提取数据变得非常简单直观。
Python比较流行
Python语言使用广泛,代码范例也很多,便于读者快速学习和掌握。此外,在开发实际应用程序时,也可以利用丰富的模块库缩短开发周期。
在科学和金融领域,Python语言得到了广泛应用。SciPy和NumPy等许多科学函数库都实现了向量和矩阵操作,这些函数库增加了代码的可读性,学过线性代数的人都可以看懂代码的实际功能。另外,科学函数库SciPy和NumPy使用底层语言(C和Fortran)编写,提高了相关应用程序的计算性能。本书将大量使用Python的NumPy。
Python的科学工具可以与绘图工具Matplotlib协同工作。Matplotlib可以绘制2D、3D图形,也可以处理科学研究中经常使用到的图形,所以本书也将大量使用Matplotlib。
Python开发环境还提供了交互式shell环境,允许用户开发程序时查看和检测程序内容。
Python开发环境将来还会集成Pylab模块,它将NumPy、SciPy和Matplotlib合并为一个开发环境。在本书写作时,Pylab还没有并入Python环境,但是不远的将来我们肯定可以在Python开发环境找到它。
Python语言的特色
诸如MATLAB和Mathematica等高级程序语言也允许用户执行矩阵操作,MATLAB甚至还有许多内嵌的特征可以轻松地构造机器学习应用,而且MATLAB的运算速度也很快。然而MATLAB的不足之处是软件费用太高,单个软件授权就要花费数千美元。虽然也有适合MATLAB的第三方插件,但是没有一个有影响力的大型开源项目。
Java和C等强类型程序设计语言也有矩阵数学库,然而对于这些程序设计语言来说,最大的问题是即使完成简单的操作也要编写大量的代码。程序员首先需要定义变量的类型,对于Java来说,每次封装属性时还需要实现getter和setter方法。另外还要记着实现子类,即使并不想使用子类,也必须实现子类方法。为了完成一个简单的工作,我们必须花费大量时间编写了很多无用冗长的代码。Python语言则与Java和C完全不同,它清晰简练,而且易于理解,即使不是编程人员也能够理解程序的含义,而Java和C对于非编程人员则像天书一样难于理解。
所有人在小学二年级已经学会了写作,然而大多数人必须从事其他更重要的工作。
——鲍比·奈特
也许某一天,我们可以在这句话中将“写作”替代为“编写代码”,虽然有些人对于编写代码很感兴趣,但是对于大多数人来说,编程仅是完成其他任务的工具而已。Python语言是高级编程语言,我们可以花费更多的时间处理数据的内在含义,而无须花费太多精力解决计算机如何得到数据结果。Python语言使得我们很容易表达自己的目的。
Python语言的缺点
Python语言唯一的不足是性能问题。Python程序运行的效率不如Java或者C代码高,但是我们可以使用Python调用C编译的代码。这样,我们就可以同时利用C和Python的优点,逐步地开发机器学习应用程序。我们可以首先使用Python编写实验程序,如果进一步想要在产品中实现机器学习,转换成C代码也不困难。如果程序是按照模块化原则组织的,我们可以先构造可运行的Python程序,然后再逐步使用C代码替换核心代码以改进程序的性能。C++ Boost库就适合完成这个任务,其他类似于Cython和PyPy的工具也可以编写强类型的Python代码,改进一般Python程序的性能。
如果程序的算法或者思想有缺陷,则无论程序的性能如何,都无法得到正确的结果。如果解决问题的思想存在问题,那么单纯通过提高程序的运行效率,扩展用户规模都无法解决这个核心问题。从这个角度来看,Python快速实现系统的优势就更加明显了,我们可以快速地检验算法或者思想是否正确,如果需要,再进一步优化代码。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
初中毕业想考证,先确认“我能不能报”,再比较证书价值。学历门槛不够的证书,宣传再多也与你无关;能报但对应不上岗位的证书, ...
2026-11-02市场岗确有一批报考不设专业限制的证书,但“不限专业”只解决能不能报,真正决定值不值的是三件事:对应市场岗哪条子路径、招聘 ...
2026-11-02“大学生必考证书有哪些”这个问题,本身就藏着一个需要先拆掉的假设:似乎存在一份人人适用的必考清单。实际上,除了少数与毕业 ...
2026-11-02“最好考的一级证书”这个问题,最容易踩的坑不是选错证书,而是没先弄清“一级”在目标证书体系里到底指什么。有的体系里,一级 ...
2026-11-02“职业证书哪个含金量高”这个问题,很难用一张榜单回答。原因不复杂:证书的“含金量”取决于你拿它做什么。想进入必须持证的行 ...
2026-11-02“证件含金量排名”是搜索量很高的词,但直接给你一份“十大证书排行榜”的文章,基本可以跳过。原因很简单:证书的含金量不是单 ...
2026-11-02在校大专生能考的证书,大体分三类:通用能力类(英语等级、计算机等级、普通话水平测试)、职业技能等级类,以及部分不要求工作 ...
2026-11-02在家闲着想考个证书,最容易踩的坑是先去搜“含金量排行榜”,然后被一堆培训广告牵着走。更稳妥的顺序是反过来的:先看自己属于 ...
2026-11-02“注册类证书”不是一个可以随手列全的清单,它更像一个制度口径:通常指国家职业资格目录中设有注册管理、与执业准入挂钩的资格 ...
2026-11-02“现在考什么证有用”很难有统一答案。同一张证书,对想进会计事务所的人有用,对想做新媒体运营的人可能帮助有限;对需要评职称 ...
2026-11-02“适合女生考的证书有哪些含金量高”,这个问题里藏着两个容易走偏的前提。一是把“女生”当成职业属性,仿佛有一份统一的女性证 ...
2026-11-02先说结论:工商管理专业女生不必追“女生必考”榜单。证书有没有用,取决于它能不能对上你准备投的岗位。比较稳妥的做法,是先在 ...
2026-11-02“什么证好考又实用”这个问题,最怕两种回答:一种是列一堆“通过率高”的证书,却不告诉你考完能干什么;另一种是反过来只谈含 ...
2026-11-02“女士可以考哪些证书”并没有一份统一答案。真正决定你能考什么的,不是性别,而是三件事:你现在的身份(在校、在职还是准备转 ...
2026-11-02大专学历想考运营岗位证书,先给结论:能报的证书不少,但值得考的集中在三类——平台官方运营/投放认证、职业技能等级评价、数 ...
2026-11-02大学生判断一张证书是否重要,不用先看宣传热度,而要看四件事:它是否匹配你的目标岗位,校招时是否真用得上,在校期间是否具备 ...
2026-11-02先把结论说清楚:在校期间以2—4张核心证书为宜,其中1—2张通用底证、1—2张与目标岗位对应的方向证;高壁垒资格证只在符合报考 ...
2026-11-02大学生问证书推荐,最容易掉进的坑是“别人考什么我也考什么”。证书本身没有统一的含金量排序,同一张证,对目标岗位是硬门槛, ...
2026-11-02经管毕业生没有一张“通吃”的证书。比较有用的选择,是先按财会、金融、市场、人力、综合管理几个方向锁定目标岗位,再把证书分 ...
2026-11-02“程序员考什么证书含金量高”,没有放之四海皆准的答案。同样是“高含金量”,对后端开发、云原生工程师、数据开发和安全工程师 ...
2026-11-02