Python - 应用领域



Python 是一种通用编程语言。它适用于开发各种软件应用程序。在过去的几年里,Python 一直是开发人员在以下应用领域的首选语言 -

让我们更详细地了解这些应用领域。

数据科学

Python 最近在流行度排行榜上的迅速崛起,很大程度上归因于其数据科学库。Python 已成为数据科学家的必备技能。如今,实时 Web 应用程序、移动应用程序和其他设备会生成海量数据。Python 的数据科学库帮助公司从这些数据中生成业务洞察。

诸如 NumPyPandasMatplotlib 等库被广泛用于将数学算法应用于数据并生成 可视化。Anaconda 和 ActiveState 等商业和社区 Python 发行版捆绑了数据科学所需的所有基本库。

机器学习

诸如 Scikit-learnTensorFlow 等 Python 库有助于构建用于预测趋势的模型,例如基于过去数据的客户满意度、股票的预测值等。 机器学习 应用程序包括(但不限于)医学诊断、统计套利、购物篮分析、销售预测等。

Web 开发

Python 的 Web 框架有助于快速开发 Web 应用程序。 DjangoPyramidFlask 在 Web 开发人员社区中非常受欢迎。等等,使得开发和部署简单以及复杂的 Web 应用程序变得非常容易。

最新版本的 Python 提供了异步编程支持。现代 Web 框架利用此功能来开发快速且高性能的 Web 应用和 API。

计算机视觉和图像处理

OpenCV 是一个广泛流行的用于捕获和处理图像的库。图像处理算法从图像中提取信息,重建图像和视频数据。计算机视觉使用图像处理进行人脸检测和模式识别。OpenCV 是一个 C++ 库。由于其快速开发特性,它的 Python 移植版本被广泛使用。

计算机视觉的一些应用领域包括 机器人、工业监控、自动化和 生物识别 等。

嵌入式系统和物联网

MicroPython(https://micropython.org/)是一个轻量级版本,特别是针对像 Arduino 这样的微控制器。许多自动化产品、机器人、物联网 和信息亭应用程序都是围绕 Arduino 构建的,并使用 MicroPython 进行编程。 Raspberry Pi 也是非常流行的低成本单板计算机,用于此类应用程序。

作业调度和自动化

Python 最初的应用之一是自动化 CRON(Command Run ON)作业。某些任务,例如定期数据备份,可以用 Python 脚本编写,并安排由操作系统调度程序自动调用。

许多软件产品(如 Maya)嵌入 Python API 用于编写自动化脚本(类似于 Excel 宏)。

桌面 GUI 应用程序

Python 是构建符合人体工程学、美观且用户友好的桌面 GUI 应用程序的绝佳选择。一些图形库,尽管是用 C/C++ 构建的,但已被移植到 Python。流行的 Qt 图形工具包在 Python 中可用作 PyQt 包。类似地,WxWidgets 已被移植到 Python 中,称为 WxPython。Python 的内置 GUI 包 TKinter 是 Tk 图形工具包的 Python 接口。

以下是 Python GUI 库的选择列表

  • Tkinter - Tkinter 是 Python 与 Tk GUI 工具包的接口,随 Python 的标准库一起提供。
  • wxPython - 这是 wxWidgets GUI 工具包的 Python 接口。BitTorrent 客户端应用程序就是使用 wxPython 功能构建的。
  • PyQt – Qt 是最流行的 GUI 工具包之一。它已被移植到 Python 中,作为 PyQt5 包。使用 PyQt 的著名桌面 GUI 应用程序包括 QGIS、Spyder IDE、Calibre 电子书管理器等。
  • PyGTK - PyGTK 是一组用 Python 和 C 编写的 GTK+ GUI 库的包装器。完整的 PyGTK 教程在此处提供。
  • PySimpleGUI - PySimpleGUI 是一个开源的跨平台 Python GUI 库。它旨在为基于 Python 的 Tkinter、PySide 和 WxPython 工具包创建桌面 GUI 提供统一的 API。
  • Jython - Jython 是 Python 的 Java 移植版本,它使 Python 脚本可以无缝访问本地计算机上的 Java GUI 库。

基于控制台的应用程序

Python 通常用于构建 CLI(命令行界面)应用程序。此类脚本可用于运行计划的 CRON 作业,例如进行数据库备份等。有许多 Python 库可以解析命令行参数。argparse 库与 Python 的标准库捆绑在一起。您可以使用 Click(Flask 框架的一部分)和 Typer(FastAPI 框架中包含)来构建相应框架构建的基于 Web 的应用程序的控制台界面。Textual 是一个快速开发框架,用于构建在终端和浏览器中运行的应用程序。

CAD 应用程序

CAD 工程师可以利用 Python 的多功能性来自动化重复性任务,例如绘制形状和生成报表。

Autodesk Fusion 360 是一款流行的 CAD 软件,它具有 Python API,允许用户自动化任务并创建自定义工具。同样,SolidWorks 也有一个内置的 Python shell,允许用户在软件内部运行 Python 脚本。

CATIA 是另一款非常流行的 CAD 软件。除了 VBScript 之外,某些第三方 Python 库也可用于控制 CATIA。

游戏开发

一些流行的游戏应用程序是用 Python 构建的。例如,战地2、模拟人生4、坦克世界、加勒比海盗等。这些应用程序是用以下 Python 库之一构建的。

Pygame 是用于构建引人入胜的电脑游戏的 Python 库中最流行的之一。Pygame 是一个开源的 Python 库,用于制作基于优秀 SDL 库的多媒体应用程序(如游戏)。它是一个跨平台库,这意味着您可以构建一个可以在任何操作系统平台上运行的游戏。

另一个库 Kivy 也被广泛用于构建桌面和基于移动设备的游戏。Kivy 具有多点触控界面。它是一个开源的跨平台 Python 库,用于快速开发游戏应用程序。Kivy 可以在 Linux、Windows、OS X、Android、iOS 和 Raspberry Pi 上运行。

PyKyra 库基于 SDL(软件和文档本地化)和 Kyra 引擎。它是速度最快的游戏开发框架之一。PyKyra 支持 MPEG、MP3、Ogg Vorbis、Wav 等多媒体格式。

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