使用软件进行数据处理,可以更快地完成实验。选择Python,而不是其他软件的原因主要有二。一是Python是开源软件,属于全人类。所谓开源软件是指它的源代码是公开的,而且任何人都可以获取、修改和再分发。开源软件是当今世界为数不多的让人接受的生产资料公有制的例子。二是Python足够流行。本课程是学生在大一或者大二学习的基础课程。学生在本课程中了解了Python,在今后的专业课、课程设计等中就可以使用。
不会写Python,怎么办?有一些学生总是拒绝自己不会的东西。有一些教师总是期望学生一来就会。这两种观点都是错误的。还没有打一款游戏之前,就知道何时用何技能?猪还没有养大,就想吃肉,猪能养大?本课程希望学生由易到难,不要急于求成,逐渐了解python,体会软件处理数据的好处。
Python程序的运行需要所谓的解释器。解释器在计算机系统之上去运行Python程序。所以,要安装Python,至少要安装解释器。为了能使用别人已经写好的Python程序,简化安装这些程序的步骤,避免之后多次安装模块,并且让初学者更加地易用。本教推荐材安装Python的一个发行版:Anaconda。
Anaconda的官方下载在境外,因此网速很慢。所以,我们通过中国科学技术大学设立在境内的镜像站进行下载。通过境内知名大学的镜像站下载开源软件是使用开源软件的重要方式。希望读者能够了解到这一点。
下面的链接是中国科学技术大学的Anaconda安装的帮助,里面说明了下载和使用:
https://mirrors.ustc.edu.cn/help/anaconda.html
进入上面的链接后,选择Anaconda,而不是Miniconda。 进入之后,查找属于自己的操作系统的最新款。 下载之后,使用安装包默认安装即可(最好不要让安装路径有中文字符)。 上述链接中的帮助文档已经足矣,本教材刻意不再重新总结,而是要求同学自行阅读后进行安装,因为这种阅读能力对于理工科专业的学生的发展非常重要。
安装完毕后,可能会被提示注册账户,建议忽略。如果被提示upgrade,可以升级也可以不升级。
Jupyter Notebook 是独立于 Python 和 Anaconda 的软件。它是一个交互式数据分析工具,支持包含 Python 在内的多种语言。安装 Anaconda 后,就顺便安装了Jupyter Notebook。读者也可以使用普通的编辑器。本课程后续的编程之所以建议使用 Jupyter Notebook 是为了方便大一、大二这样年级的初学者。选择普通的编辑器是更为专业的选择,但是使用者不得不在不同的界面来回切换,会导致部分初学者退缩。
要启动 Jupyter Notebook,可以在命令行中:
jupyter lab
也可以在 Anaconda Navigator 中启动 Jupyter Notebook。在 Anaconda Navigator 中找到 Jupyter Notebook 并点击启动。即可在浏览器中编程。