计算与人工智能通识（微课版）-课件 第2章 人工智能开发工具与平台

第2章

人工智能开发工具与平台CONTENTS目录2.1

Python与人工智能应用2.2

Python的数据描述2.3

Python程序流程控制2.4

函数2.5

文件操作2.6

Python人工智能应用生态2.1

Python与人工智能应用2.1.1

Python语言的特点1．简洁、优雅的语法编写一个Python程序没有太多的语法细节和规则要求，使得初学者可以从语法细节中摆脱出来。2．丰富的库资源Python拥有庞大的第三方库生态系统，为开发者提供了强大的工具支持。2.1.1

Python语言的特点3．强大的数据处理能力NumPy、Pandas等库为数值计算和数据分析提供了高效的支持，使得处理大规模数据集变得轻松快捷。4．活跃的社区支持Python拥有庞大的开发者社区，这些社区成员积极参与技术交流、分享经验和解决问题。2.1.1

Python语言的特点当然Python语言也有它的局限性。相比其他一些语言（如C、C++语言）来说，Python程序的运行速度比较慢，对于速度有着较高的要求的应用，就要考虑Python是否能满足需要。2.1.2

Python在人工智能中的应用1．机器学习模型的开发与训练Python的机器学习库（如Scikit-learn）提供了丰富的算法实现，使得开发者能够轻松构建和训练各种机器学习模型。2．深度学习模型的构建与部署Python的深度学习框架（如TensorFlow、PyTorch）为开发者提供了强大的工具支持，使得构建和训练深度神经网络变得简单、直观。2.1.2

Python在人工智能中的应用3．数据处理与分析在人工智能项目中，数据处理与分析是至关重要的一环。4．数据可视化与交互Python的可视化库（如Matplotlib、Seaborn）为开发者提供了丰富的图表和图形展示功能，使得数据分析和模型评估的结果更加直观易懂。2.1.3

Python编程的基本规则1．语句行和缩进对齐Python通过缩进对齐反映语句的逻辑关系，从而区分不同的语句块。这是Python语言区别于其他语言的重要特点。2．多行语句如果语句行太长，可以使用反斜杠（\）将一行语句分为多行显示。2.1.3

Python编程的基本规则3．Python注释注释的目的是对程序进行补充解释，以增强程序的可读性。此外，在程序调试阶段，可以给这些语句加上注释符号，相当于对这些语句进行逻辑删除。程序中的单行注释采用#开头。2.1.3

Python编程的基本规则4．Python引号Python用单引号（'），双引号（"）和三引号（'''或"""）来表示字符串，引号的开始与结束必须使用相同的引号类型。其中，三引号可以用于多行字符串。2.1.3

Python编程的基本规则5．Python帮助信息在Python解释器提示符后输入“help()”即可进入帮助模式，此时在“help>”后输入要查看的函数名、模块名或其他主题信息便可看到相关文档，直接按Enter键则退出帮助模式。如果需要查看某个内容的帮助信息，可以直接使用help()函数。2.2

Python的数据描述2.2.1

变量与赋值1．变量的概念在Python中，任何类型的数据都是一个对象。Python对象存储在计算机的内存中，不同的对象被分配不同的内存单元。为了引用对象就需要给对象附加一个名字，Python中称其为变量。2.2.1

变量与赋值2．Python变量的赋值当给变量赋值时，Python解释器首先为该值分配一个内存单元（创建一个对象），然后把该对象关联到该变量，也可以称该变量指向这个内存单元。Python具有自动内存管理功能，对于没有任何变量指向的值（称为垃圾数据），Python系统自动将其删除。2.2.1

变量与赋值3．Python标识符标识符（Identifier）主要用来表示变量、函数、类型等程序要素的名字。记住以下规则。①标识符由字母、数字和下画线（_）组成，且必须以字母或下画线开头，不能以数字开头。②标识符中的字母是区分大小写的。③不要使用具有特殊用途的Python关键字作为标识符，也不要用Python的内置数据类型、函数名作为标识符。2.2.2

Python数据类型1．基本数据类型（1）数值数据类型Python支持3种不同的数值数据类型，包括整型（int）、浮点型（float）和复数型（complex）。Python的整型常量有4种表示形式：十进制整数、二进制整数（以数字0加字母b或B开头）、八进制整数（以数字0加字母o或O开头）、十六进制整数（以数字0加字母x或X开头）。1．基本数据类型（1）数值数据类型浮点型数据表示一个实数，有两种表示形式：十进制小数形式、指数形式（用字母e或E表示以10为底的指数）。复数型数据的形式为a+bJ，其中a是复数的实部，b是复数的虚部，J也可以是j（注意不是数学上的i）。1．基本数据类型（2）字符串数据类型在Python中，可以使用单引号、双引号和三引号（3个单引号或3个双引号）三种分界符来表示字符串。当字符串本身包含某种分界符时，则可以使用其他的分界符。字符串中的字符有一个编号，最左边字符的编号为0，最右边字符的编号比字符串的长度小1。字符串变量名后接用方括号括起来的编号即可实现字符串的索引。1．基本数据类型（2）字符串数据类型除了常见的正向索引，Python字符串还支持反向索引，即负数索引，可以从最后一个元素开始计数，最后一个元素的索引是-1，倒数第二个元素的索引是-2，以此类推。与字符串有关的一个重要函数是eval()函数，其调用格式为eval(字符串)eval()函数的作用是将字符串的内容作为对应的Python表达式来求值。1．基本数据类型（3）布尔数据类型布尔数据类型（bool）用于描述逻辑判断的结果，具有真和假两个值。在Python中，布尔型数据有True和False，分别代表真和假。在Python中，逻辑值True和False实际上是分别用整型值1和0参与运算。2.2.2

Python数据类型2．复合数据类型列表、元组、字典和集合等类型的数据包含多个相互关联的数据元素，所以称它们为复合数据类型。字符串其实也是一种复合数据类型。字符串、列表和元组是有序的对象集合，称为序列。序列中的每个元素被分配一个代表元素位置的序号，称为索引（index），可以通过索引来访问序列的元素。2．复合数据类型

（1）列表列表（list）是写在方括号之间、用逗号分隔的元素序列。元素的类型可以不相同，可以是数字、单个字符、字符串甚至列表（嵌套）。例如：>>>mlist=['brenden',591,'kevin',632]

#创建列表mlist与Python字符串不同的是，列表中的元素是可以改变的。还可以使用append()方法在列表末尾添加元素。2．复合数据类型（2）元组元组（tuple）是写在圆括号之间、用逗号隔开的元素序列。元组中的元素类型也可以不相同。元组与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改，相当于只读列表。例如：>>>mtuple=('brenden',591,'kevin',632)2．复合数据类型（3）字典字典（dictionary）是写在花括号之间、用逗号分隔的元素集合，其元素由“关键字:值”对组成，通过关键字来存取字典中的元素。例如：>>>mdict={'name':'brenden','score':591}

2．复合数据类型（4）集合集合（set）是一个无序且包含不重复元素的数据类型。其基本功能是进行成员关系测试和消除重复元素。可以使用花括号或者set()函数创建集合。>>>mset

={'apple','banana','pear','strawberry','peach','banana'}2.2.3

常用系统函数1．模块的导入在调用模块库函数之前，先使用import语句导入相应的模块，格式为import模块名另外还有一种导入模块的方法，格式为from模块名import函数名如果希望导入模块中的所有函数定义，则函数名用“*”，格式为from模块名

import*2.2.3

常用系统函数2．常用内置函数（1）range()函数range()函数产生一个整数序列，常用于for循环语句，一般调用格式为range([start,]end[,step])其中，start、end、step都要求为整数。range()函数返回的是一个可迭代对象（range对象），可以用list()函数或tuple()函数将其转换成列表或元组的形式。2．常用内置函数（2）常用的数值运算函数①

abs(x)函数：返回x的绝对值，x为复数时返回复数的模。②pow(x,y[,

z])函数：在省略z时，返回x的y次幂。如果使用了参数z，其结果是x的y次幂再对z求余数。③round(x[,

n])函数：用于对浮点数进行四舍五入运算。如果不提供小数位参数n，它返回与第一个参数最接近的整数，但仍然是浮点类型。第二个参数告诉round()函数将结果精确到小数点后几位。2.2.3

常用系统函数3．math模块函数①

e：返回自然对数的底。②

pi：返回圆周率π的值。③

fabs(x)函数：返回x的绝对值（返回值为浮点数）。④

sqrt(x)函数：返回x的平方根（x>0）。⑤

pow(x,y)函数：返回x的y次幂。3．math模块函数⑥

exp(x)函数：返回e（自然对数的底）的x次幂。⑦

log(x[,base])函数：返回x的自然对数，可以使用base参数来改变对数的底。⑧

sin(x)函数：返回x的正弦值（x为弧度）。⑨

asin(x)函数：返回x的反正弦值（返回值为弧度）。2.2.4

基本运算与表达式表达式（Expression）是将运算量用运算符连接起来组成的式子，其中的运算量可以是常量、变量或函数。1．算术运算Python的算术运算符有：+（加）、-（减）、*（乘）、/（除）、//（整除）、%（求余）、**（乘方）“/”运算符做一般意义上的除法运算；“//”运算符做除法运算后返回商的整数部分；“%”运算符做除法运算后返回余数。1．算术运算使用取整、求余等运算可以进行整除的判断、分离整数的各位数字，这些技巧在程序设计过程中是很有用的。“**”运算符用于实现乘方运算。乘方运算优先级高于乘除运算，而乘除运算优先级高于加减运算。1．算术运算例2-1

在Python环境下计算并比较下列两个式子的值，从中体会“1%的力量”。(1+1%)365(1-1%)365分析：式子中涉及乘方运算，在Python中可以有不同的实现方法，包括使用乘方运算符、内置函数pow()、math模块的函数pow()。注意：内置函数可以直接调用，而模块库函数要先导入模块再调用。2.2.4

基本运算与表达式2．关系运算Python的关系运算符有：<（小于）、<=（小于等于）、>（大于）、>=（大于等于）、==（等于）、!=（不等于）。数值比较时按照值的大小进行比较，而字符串比较时则按照字符编码的大小（西文字符按照ASCII大小）从左到右逐个进行比较，直到出现不同的字符为止。关系运算符的优先级低于算术运算符的优先级。2．关系运算要注意“==”与“=”的区别，前者是“等于”判断，后者是赋值。对浮点数要慎用“==”运算符，恰当的办法是判断两个浮点数的差是否足够小（具体误差可以根据实际情况进行调整）。例2-2

两个浮点数的“约等于”判断。>>>x=2.2>>>abs((x

-

1.2)

-

1)

<=1e-6

#结果为True也可以使用math.isclose()函数来判断两数是否相近。>>>import

math>>>x=2.2>>>math.isclose((x-1.2),1)

#默认rel_tol=1e-9True>>>math.isclose((x-1.2),1,rel_tol=1e-6)True2.2.4

基本运算与表达式3．逻辑运算Python的逻辑运算符有：and（逻辑与）、or（逻辑或）、not（逻辑非）。在逻辑运算符中，not的优先级最高，其次是and，or的优先级最低。判断m能否被n整除，条件表达式为m

%n==0

m-

m//n*n==0

m-int(m/n)*n==0其中，int()是取整函数。2.3

程序流程控制2.3.1

简单的Python程序1．示例程序—温度转换器使用F表示华氏温度，C表示摄氏温度，转换公式为用伪代码描述：输入摄氏温度C计算华氏温度F=(9/5)C+32输出华氏温度FPython程序如下。C=float(input('输入摄氏温度:'))F=9/5*C+32print('华氏温度为',F)通常的编程思路是“输入—处理—输出”，即首先输入（input）原始数据，再对原始数据进行处理（process），最后输出（output）处理结果，这种思路也称作IPO模式。显然，输入和输出是比较容易实现的，算法设计的重点是第二步，也就是如何对原始数据进行处理。2．赋值语句（1）赋值语句的基本格式赋值语句的基本格式为变量=表达式（2）复合赋值Python还提供了复合赋值方式，例如：x*=u+v

等价于x=x*(u+v)从Python

3.8开始，还增加了赋值运算符“:=”。例如：>>>(x:=45)+6512．赋值语句（3）链式赋值链式赋值是指将同一个值赋给多个变量，一般格式为变量1=变量2=…

=变量n

=表达式2．赋值语句（4）同步赋值同步赋值是指用一个赋值号给多个变量分别赋值，一般格式为变量1,变量2,…,变量n

=表达式1,表达式2,…,表达式n同步赋值首先计算右侧所有的表达式的值，创建一个元组对象（称为元组打包），然后将元组中的元素分别关联到赋值号左侧的变量（称为序列解包）。要交换a、b两个变量的值，如果采用同步赋值，只需一条语句即可完成，即a,b=b,a。3．键盘输入Python用内置函数input()实现标准输入，其调用格式为input([提示字符串])input()函数从标准输入设备（键盘）读取一行数据，并返回一个字符串（去掉结尾的换行符）。input()函数把输入的内容当作字符串，如果要输入数值数据，可以使用类型转换函数将字符串转换为数值。3．键盘输入使用input()函数可以给多个变量赋值。例如：>>>x,y=eval(input())语句执行时从键盘输入“3,4”，input()函数返回一个字符串“3,4”，经过eval()函数处理，其变成由3和4组成的元组。4．屏幕输出（1）基本输出方法基本输出方法是用print()函数输出，其调用格式为print([输出项1,输出项2,…,输出项n][,sep=分隔符][,end=结束符])例如：>>>print(10,20,sep=',',end='*')10,20*4．屏幕输出（2）格式输出方法一种常见的格式输出方法是利用格式化字符串常量（FormattedStringLiterals，f-string）输出。f-string以f或F开头，并将各个输出项直接放入字符串中的花括号（{}）中，在程序执行时，直接在相应位置输出。例如：>>>a=100>>>b=3.145>>>print(f'a={a:5d},b={b:5.2f}')a=

100,b=3.15例2-3

从键盘输入一个3位整数n，输出其逆序数m。例如，输入n=127，则m=721。分析：程序分为以下3步。①输入一个3位整数n。②求逆序数m。③输出逆序数m。关键在第②步。2.3.2

实现选择判断1．示例程序—温度警告C=float(input('输入摄氏温度:'))F=9/5*C+32print('华氏温度为',F)ifF>90:

print("炎热天气")ifF<30:

print("寒冷天气")2．实现选择判断的if语句Python提供了实现选择判断的if语句，可分为单分支、双分支和多分支三种情况。（1）单分支if语句一般格式为if条件表达式:

语句块

注意：①if语句的条件表达式后面必须加冒号（:）。②条件表达式可以是任意表达式。③条件表达式后面的语句块必须向右缩进，语句块可以是一条简单语句，也可以包括多条简单语句。（2）双分支if语句一般格式为if条件表达式:

语句块1else:

语句块2例2-4

输入三角形的三个边长，求三角形的面积。分析：构成三角形的充分必要条件是任意两边之和大于第三边，即a+b>c，a+c>b，b+c>a，其中a、b、c是三角形的三个边长。如果上述条件成立，则可按照海伦公式计算三角形的面积：其中，p=(a+b+c)/2。例2-5

输入x，求对应的函数值。分析：可以看出，这是一个具有两条分支的分段函数，为了求函数值，可以采用双分支结构来实现。还可以采用单分支结构来实现。（3）多分支if语句一般格式为if条件表达式1:

语句块1elif条件表达式2:

语句块2elif条件表达式3:

语句块3

…elif条件表达式m:

语句块m[else:

语句块n]例2-6

输入两个数，比较它们的大小并输出其中较大者。分析：两个数的大小关系有3种情况：两数相等、第1个数大于第2个数、第1个数小于第2个数。程序有3条分支，可以用3个单分支结构实现，也可以用多分支结构实现。2.3.3

控制重复操作1．示例程序—摄氏温度与华氏温度对照表C=0whileC<=100:

F=9/5*C+32

print(C,F)

C=C+10print('摄氏度','\t','华氏度')forCinrange(0,101,10):

F=9/5*C+32

print(C,'\t',F)2．while语句一般格式为while条件表达式:

语句块求p=5!，用while语句描述如下。p=i=1whilei

<=5:

p*=i

i

+=1例2-7

求两个正整数m和n的最大公约数。分析：根据欧几里得算法，问题可以通过反复执行以下两步操作来求解。第1步：m除以n，得到余数r。第2步：若r等于0，则n就是最大公约数；否则将n赋值给m，r赋值给n，返回到第1步。也可以利用math模块的gcd()函数求最大公约数。>>>importmath>>>math.gcd(896,84)28例2-8

输入一个正整数，输出其位数。分析：输入的正整数存入变量n中，用变量k来统计n的位数，基本思路是通过循环和除法操作来计算位数，每循环一次就去掉n的最低位数字，直到n为0。也可以通过将整数转换为字符串，并计算其长度来确定位数。3．for语句for语句的首行定义了一个目标变量以及遍历的序列对象，后面是需要重复执行的语句块。语句块中的语句要向右缩进，且缩进量要一致。一般格式为for目标变量in序列对象:

语句块例2-9

打印出一个列表中的所有元素。分析：首先创建一个包含4种水果名称的列表，然后使用for语句遍历这个列表，并打印出每个元素。fruits=["苹果","香蕉","草莓","葡萄","猕猴桃"]forfruitinfruits:

#使用for语句遍历列表并打印每个元素

print(fruit)例2-10

利用蒙特卡罗法求圆周率π。分析：设四分之一正方形的面积为s1，四分之一内切单位圆的面积为s2，假设均匀随机地往正方形中投点，如果投入四分之一正方形中的点数为m，其中落入四分之一内切单位圆的点数为n，这时有所以，可求得s2=ns1/m。将s1=1，s2=π/4代入公式，得π=4n/m。所投的点落在圆内的条件是x2+y2≤1。4．列表推导式列表推导式也称列表解析式，它的基本形式是一个方括号里面包含一个for语句对一个可迭代对象进行迭代。例如>>>squares=[i**2foriinrange(1,11)]>>>print(squares)[1,4,9,16,25,36,49,64,81,100]4．列表推导式在列表推导式中，可以增加测试语句和嵌套for语句，其一般格式为[表达式

for目标变量1in序列对象1[if条件1]

…for目标变量n

in序列对象n

[if条件n]]>>>[xforxinrange(11)ifx%2==0]

#x取0~10之间的偶数[0,2,4,6,8,10]>>>[(x,y)forxinrange(5)ifx%2==0foryinrange(5)ify%2==1][(0,1),(0,3),(2,1),(2,3),(4,1),(4,3)]例2-11

所谓水仙花数，是指这样的一些3位整数：各位数字的立方和等于该数本身，例如，153=13+53+33，因此153是水仙花数。用列表推导式输出全部水仙花数。分析：设m代表一个3位整数，用内置函数str()将m转换成字符串，列表推导式[int(i)**3foriinstr(m)]得到的是每位数字的立方组成的列表，sum()对列表求和后和m进行比较，即判断出水仙花数。

5．循环结构的其他语句循环结构中常用的其他语句如下。①

break语句。退出循环，执行循环结构的下一条语句。②

continue语句。跳过本次循环体的余下语句，继续下一次循环。③pass语句。不执行任何操作，其作用是满足语法上的要求。④循环语句的else子句。while语句或for语句正常结束后，执行else子句后面的语句块。2.4

函数2.4.1

函数的定义与调用1．函数的定义一般形式为def

函数名([形式参数表]):

函数体2.4.1

函数的定义与调用2．函数的调用一般形式为函数名(实际参数表)例如，程序文件ftest.py的内容如下。defMyArea(x,y):

s=x*y

returnsprint(MyArea(10,5))2.4.2

两类特殊函数1．匿名函数的定义与调用可以使用lambda关键字来在同一行内定义函数，因为不用指定函数名，所以这个函数被称为匿名函数，也称为lambda函数，定义格式为lambda[参数1[,参数2,…,参数n]]:表达式匿名函数也是一个函数对象，可以把匿名函数赋值给一个变量，再利用变量来调用该函数。例如：>>>f=lambdax,y:x+y>>>f(5,10)152.4.2

两类特殊函数2．递归函数（1）递归的基本概念递归（Recursion）是指在连续执行某一处理过程时，该过程中的某一步要用到它自身的上一步或上几步的结果。递归函数是指一个函数的函数体中又直接或间接地调用该函数本身的函数。n!的递归表示为2.4.2

两类特殊函数2．递归函数（2）递归函数的调用过程deffac(n):

ifn<=1:

return1

else:

returnn*fac(n-1)m=fac(3)print(m)2.5

文件操作2.5.1

文件的打开与关闭1．open()函数一般调用格式为文件对象=open(文件说明符[,打开方式][,缓冲区])文件操作方式符的含义如下。（1）用“r”方式打开文件时，只能从文件向内存输入数据，而不能从内存向该文件写数据。（2）用“w”方式打开文件时，只能从内存向该文件写数据，而不能从文件向内存输入数据。（3）如果希望向一个已经存在的文件的尾部添加新数据（保留原文件中已有的数据），则应用“a”方式打开。（4）用“r+”“w+”“a+”方式打开的文件可以写入和读取数据。2．关闭文件用文件对象的close()方法关闭文件，其调用格式为close()close()方法用于关闭已打开的文件，将缓冲区中尚未存盘的数据写入磁盘，并释放文件对象。2.5.2

文本文件的操作1．文本文件的读取（1）read()方法read()方法的用法如下。变量=文件对象.read()read()方法也可以带有参数，其用法如下。变量=文件对象.read(count)1．文本文件的读取（2）readline()方法readline()方法的用法如下。变量=文件对象.readline()（3）readlines()方法readlines()方法的用法如下。变量=文件对象.readlines()2.5.2

文本文件的操作2．文本文件的写入（1）write()方法write()方法的用法如下。文件对象.write(字符串)（2）writelines()方法writelines()方法的用法如下。文件对象.writelines(字符串元素的列表)2.6

Python人工智能应用生态2.6.1

NumPy库的应用1．第三方库的安装先进入Windows命令提示符界面，再在网络连接状态下按以下格式输入命令。pipinstall第三方库的名字以安装NumPy库为例，命令如下。C:\>pipinstallnumpy2.6.1

NumPy库的应用1．第三方库的安装第三方库安装好了以后，需要导入才能使用，导入方法和标准模块库导入方法一样。>>>import

numpyas

np2．NumPy数组的操作（1）创建NumPy数组可以使用array()函数由Python的序列对象创建NumPy数组，NumPy数组可以直接参与各种运算，运算结果也是数组，这为批量数据的计算和处理带来方便。>>>importnumpyasnp>>>x

=np.array([1,2,3,4])

#创建一个一维数组>>>y=np.sin(x)

#求x各个点的正弦函数值y>>>y

#y也是一个一维数组array([0.84147098,

0.90929743,

0.14112001,-0.7568025])注意：Python的math库也能实现各种函数运算，但和NumPy库函数不同，math库函数的参数只能是单个数值，不能是列表或元组。2．NumPy数组的操作（2）创建一维数组的两个常用函数NumPy库中的arange()函数和linspace()函数可以创建一维数组，一般调用格式为arange([start,]end[,step])linspace(start,end[,num=50][,endpoint=True])（3）数据统计函数NumPy库还提供了许多数据统计函数，包括求和函数sum()、求平均值函数mean()、求积函数prod()、求最大值函数max()、求最小值函数min()等。3．利用NumPy库求定积分常用的方法有：（1）用小矩形代替小曲边梯形，求出各个小矩形的面积，然后累加。此种方法称为矩形法。（2）用小梯形代替小曲边梯形。此种方法称为梯形法。（3）用抛物线代替该区间内的f(x)，然后求出抛物线与x=a+(i-1)h，x=a+ih，y=0围成的小曲边梯形面积。此种方法称为辛普生法。以梯形法为例，求定积分的问题变成了求n个梯形面积之和的问题，如图所示。3．利用NumPy库求定积分3．利用NumPy库求定积分求定积分的问题就是求n个面积之和的问题，所以可以利用NumPy的数组计算功能来求定积分。此外，NumPy还提供了trapezoid()函数来求定积分，基本的调用格式为trapezoid(y,x)其中，x为自变量向量，y为对应的函数值向量。x省略时，采用均匀间隔。例如：例2-12

求以下定积分。分析：采用梯形积分法，步骤如下。①产生积分区间内的一个具有n+1个元素的一维数组，并求各点的被积函数值。②

构造求n个梯形面积的表达式（这一步是关键）。③

求n个梯形面积之和。2.6.2

Matplotlib绘图1．示例程序—绘制函数曲线绘制y=f(x)函数曲线大致的步骤如下。①安装并导入NumPy，以便利用NumPy的数组运算求自变量数组和函数值数组，为绘图准备数据。②安装并导入Matplotlib，以便利用Matplotlib的绘图函数来绘图。③调用NumPy的arange()函数或linspace()函数生成自变量数组x（横坐标向量）。2.6.2

Matplotlib绘图1．示例程序—绘制函数曲线④根据函数表达式求函数值数组y（纵坐标向量）。⑤调用Matplotlib的pyplot子库中的plot函数绘制函数曲线。⑥调用pyplot子库中的show函数，显示图形。2．Matplotlib二维绘图pyplot是Matplotlib的子库，使用pyplot子库可快速地绘制二维图形。绘图之前要先导入pyplot子库，格式为importmatplotlib.pyplotasplt（1）创建图形窗口对象（figure对象）使用pyplot子库的figure函数创建图形窗口对象，基本调用格式为figure([num,figsize])2．Matplotlib二维绘图（2）绘制二维曲线使用pyplot子库的plot()函数可绘制二维曲线，调用格式为plot(x,y,label,color,linewidth,linestyle)plot(x,y,fmt,label)2．Matplotlib二维绘图（3）图形标注与显示使用pyplot子库中的相关函数来实现。①

xlabel()、ylabel()函数：在当前图形中指定x轴和y轴的名称。②

title()函数：在当前图形中指定图形的标题名称。③

xlim()、ylim()函数：指定当前图形x轴和y轴的范围。④

legend()：指定当前图形的图例，可以指定图例的大小、位置和标签。⑤

show()：显示图形。（4）创建子图