Python - 應用領域



Python 是一種通用程式語言。它適用於開發各種軟體應用程式。在過去的幾年裡,Python 一直是開發人員在以下應用領域的首選語言 -

讓我們更詳細地瞭解這些應用領域。

資料科學

Python 最近在流行度排行榜上的迅速崛起,很大程度上歸因於其資料科學庫。Python 已成為資料科學家的必備技能。如今,即時 Web 應用程式、移動應用程式和其他裝置會生成海量資料。Python 的資料科學庫幫助公司從這些資料中生成業務洞察。

諸如 NumPyPandasMatplotlib 等庫被廣泛用於將數學演算法應用於資料並生成 視覺化。Anaconda 和 ActiveState 等商業和社群 Python 發行版捆綁了資料科學所需的所有基本庫。

機器學習

諸如 Scikit-learnTensorFlow 等 Python 庫有助於構建用於預測趨勢的模型,例如基於過去資料的客戶滿意度、股票的預測值等。 機器學習 應用程式包括(但不限於)醫學診斷、統計套利、購物籃分析、銷售預測等。

Web 開發

Python 的 Web 框架有助於快速開發 Web 應用程式。 DjangoPyramidFlask 在 Web 開發人員社群中非常受歡迎。等等,使得開發和部署簡單以及複雜的 Web 應用程式變得非常容易。

最新版本的 Python 提供了非同步程式設計支援。現代 Web 框架利用此功能來開發快速且高效能的 Web 應用和 API。

計算機視覺和影像處理

OpenCV 是一個廣泛流行的用於捕獲和處理影像的庫。影像處理演算法從影像中提取資訊,重建影像和影片資料。計算機視覺使用影像處理進行人臉檢測和模式識別。OpenCV 是一個 C++ 庫。由於其快速開發特性,它的 Python 移植版本被廣泛使用。

計算機視覺的一些應用領域包括 機器人、工業監控、自動化和 生物識別 等。

嵌入式系統和物聯網

MicroPython(https://micropython.org/)是一個輕量級版本,特別是針對像 Arduino 這樣的微控制器。許多自動化產品、機器人、物聯網 和資訊亭應用程式都是圍繞 Arduino 構建的,並使用 MicroPython 進行程式設計。 Raspberry Pi 也是非常流行的低成本單板計算機,用於此類應用程式。

作業排程和自動化

Python 最初的應用之一是自動化 CRON(Command Run ON)作業。某些任務,例如定期資料備份,可以用 Python 指令碼編寫,並安排由作業系統排程程式自動呼叫。

許多軟體產品(如 Maya)嵌入 Python API 用於編寫自動化指令碼(類似於 Excel 宏)。

桌面 GUI 應用程式

Python 是構建符合人體工程學、美觀且使用者友好的桌面 GUI 應用程式的絕佳選擇。一些圖形庫,儘管是用 C/C++ 構建的,但已被移植到 Python。流行的 Qt 圖形工具包在 Python 中可用作 PyQt 包。類似地,WxWidgets 已被移植到 Python 中,稱為 WxPython。Python 的內建 GUI 包 TKinter 是 Tk 圖形工具包的 Python 介面。

以下是 Python GUI 庫的選擇列表

  • Tkinter - Tkinter 是 Python 與 Tk GUI 工具包的介面,隨 Python 的標準庫一起提供。
  • wxPython - 這是 wxWidgets GUI 工具包的 Python 介面。BitTorrent 客戶端應用程式就是使用 wxPython 功能構建的。
  • PyQt – Qt 是最流行的 GUI 工具包之一。它已被移植到 Python 中,作為 PyQt5 包。使用 PyQt 的著名桌面 GUI 應用程式包括 QGIS、Spyder IDE、Calibre 電子書管理器等。
  • PyGTK - PyGTK 是一組用 Python 和 C 編寫的 GTK+ GUI 庫的包裝器。完整的 PyGTK 教程在此處提供。
  • PySimpleGUI - PySimpleGUI 是一個開源的跨平臺 Python GUI 庫。它旨在為基於 Python 的 Tkinter、PySide 和 WxPython 工具包建立桌面 GUI 提供統一的 API。
  • Jython - Jython 是 Python 的 Java 移植版本,它使 Python 指令碼可以無縫訪問本地計算機上的 Java GUI 庫。

基於控制檯的應用程式

Python 通常用於構建 CLI(命令列介面)應用程式。此類指令碼可用於執行計劃的 CRON 作業,例如進行資料庫備份等。有許多 Python 庫可以解析命令列引數。argparse 庫與 Python 的標準庫捆綁在一起。您可以使用 Click(Flask 框架的一部分)和 Typer(FastAPI 框架中包含)來構建相應框架構建的基於 Web 的應用程式的控制檯介面。Textual 是一個快速開發框架,用於構建在終端和瀏覽器中執行的應用程式。

CAD 應用程式

CAD 工程師可以利用 Python 的多功能性來自動化重複性任務,例如繪製形狀和生成報表。

Autodesk Fusion 360 是一款流行的 CAD 軟體,它具有 Python API,允許使用者自動化任務並建立自定義工具。同樣,SolidWorks 也有一個內建的 Python shell,允許使用者在軟體內部執行 Python 指令碼。

CATIA 是另一款非常流行的 CAD 軟體。除了 VBScript 之外,某些第三方 Python 庫也可用於控制 CATIA。

遊戲開發

一些流行的遊戲應用程式是用 Python 構建的。例如,戰地2、模擬人生4、坦克世界、加勒比海盜等。這些應用程式是用以下 Python 庫之一構建的。

Pygame 是用於構建引人入勝的電腦遊戲的 Python 庫中最流行的之一。Pygame 是一個開源的 Python 庫,用於製作基於優秀 SDL 庫的多媒體應用程式(如遊戲)。它是一個跨平臺庫,這意味著您可以構建一個可以在任何作業系統平臺上執行的遊戲。

另一個庫 Kivy 也被廣泛用於構建桌面和基於移動裝置的遊戲。Kivy 具有多點觸控介面。它是一個開源的跨平臺 Python 庫,用於快速開發遊戲應用程式。Kivy 可以在 Linux、Windows、OS X、Android、iOS 和 Raspberry Pi 上執行。

PyKyra 庫基於 SDL(軟體和文件本地化)和 Kyra 引擎。它是速度最快的遊戲開發框架之一。PyKyra 支援 MPEG、MP3、Ogg Vorbis、Wav 等多媒體格式。

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