Python学习笔记03

资料：White Paper: MATLAB to Python

Python与MATLAB之间的差异

大致有6点：

1. 基本数据类型
2. Package的组织形式
3. 语法
4. 索引与切片
5. NumPy的Array结构
6. 面向对象与面向过程

这里主要针对后面三点进行说明。

索引与切片

为什么Python中采用从零开始的索引方式？

比对Python和MATLAB的索引方法：

# Python
a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
low, high = 2, 4
a == a[0:low] + a[low:high] + a[high:7]  # True

% MATLAB
a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7];
low = 2;high = 4;
all(a == [a(1:low), a(low+1:high), a(high+1:end)])  % logical 1

简单来说，MATLAB采用的从一开始的索引方式会带来+1或-1的影响，而Python则没有。

NumPy的Array结构

1. Array可以是多维列阵（包括矩阵），且按行主顺序存储的，而MATLAB则是按列主顺序存储；

2. 三维Array的形状是(D, R, C)，等价于MATLAB中三维矩阵(R, C, D)，例如

   R: row, C: column, D: depth

面向对象与面向过程

对比Python和MATLAB的字符串处理：

# Python: Object oriented
sentence = 'the quick brown fox '
sentence.strip().upper().replace(' ', '_')  # 'THE_QUICK_BROWN_FOX'

% MATLAB: Procedural
sentence = 'the quick brown fox ';
replace(upper(strip(sentence)), ' ', '_')  % 'THE_QUICK_BROWN_FOX'

面向对象的编程方式会让程序的逻辑层次比较清楚，且便于管理。

转变策略

1. 由下至上：在Python中重构代码
2. 由上至下：在MATLAB中调用Python

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ps. 刚上大一的时候，《大学计算机基础》这门课上老师讲的就是Python（没有教材，也没有考试），这应该是我学的第一门编程语言。当时也是浅藏辄止，后来也没再用过。记得有一个编程作业：求阿姆斯特朗数，当时我就知道int可以取整，靠着一个int函数把程序给写了出来：

def L(x):
    i = 0
    while int(x / (10 ** i)) >= 10:
        i = i + 1
    return i


def Am(x):
    l = L(x)
    y = 0
    while x >= 10:
        a = int(x / (10 ** L(x)))
        y = y + a ** (l + 1)
        x = x - a * 10 ** L(x)
    y = y + x ** (l + 1)
    return y


for x in range(10, 10000):
    if x == Am(x):
        print('阿姆斯特朗数：', x)

print('\tEND')

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