Python Numerische Berechnung

Einführung

In diesem Lab werden wir uns in die Welt des numerischen Rechnens mit Python stürzen. Stellen Sie sich ein Szenario aus der Dinosaurierzeit vor, in dem ein primitiver Erdzauberer versucht, die Bewegung von Himmelskörpern mithilfe von einfachen numerischen Berechnungen vorherzusagen. Das Ziel des Zauberers ist, die Konzepte des numerischen Rechnens zu verstehen und sie anzuwenden, um einfache mathematische Probleme zu lösen.

Einrichten der Python-Umgebung

In diesem Schritt werden wir eine Python-Umgebung für das numerische Rechnen einrichten.

Schreiben wir ein einfaches Python-Codesnippet, um grundlegende numerische Berechnungen durchzuführen. Fügen Sie folgenden Code in /home/labex/project/numerical_computing.py hinzu:

## numerical_computing.py
## Durchführung grundlegender numerischer Berechnungen

## Addition
result_addition = 3 + 5
print("Resultat der Addition:", result_addition)

## Subtraktion
result_subtraction = 10 - 3
print("Resultat der Subtraktion:", result_subtraction)

Führen Sie das Skript aus:

python numerical_computing.py

Die folgende Information sollte auf Ihrem Terminal angezeigt werden:

Resultat der Addition: 8
Resultat der Subtraktion: 7

Arbeiten mit der NumPy-Bibliothek

In diesem Schritt werden wir die NumPy-Bibliothek für das numerische Rechnen einführen. Wir werden mit Arrays arbeiten, grundlegende Operationen durchführen und statistische Werte berechnen.

Fügen wir nun Code in /home/labex/project/numpy_operations.py hinzu, um grundlegende numerische Berechnungen mit der NumPy-Bibliothek durchzuführen.

## numpy_operations.py
## Arbeiten mit der NumPy-Bibliothek

import numpy as np

## Erstellen von Arrays
array1 = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
array2 = np.array([6, 7, 8, 9, 10])

## Ausführen von Array-Operationen
result_addition = array1 + array2
print("Resultat der Addition:", result_addition)

## Berechnen des Mittelwerts
mean_value = np.mean(array1)
print("Mittelwert von array1:", mean_value)

Führen Sie das Skript aus:

python numpy_operations.py

Die folgende Information sollte auf Ihrem Terminal angezeigt werden:

Resultat der Addition: [ 7  9 11 13 15]
Mittelwert von array1: 3.0

Zusammenfassung

In diesem Lab haben wir die Grundlagen des numerischen Rechnens mit Python untersucht. Wir haben eine Python-Umgebung eingerichtet, grundlegende numerische Berechnungen durchgeführt und mit der NumPy-Bibliothek gearbeitet, um Arrays zu manipulieren und statistische Werte zu berechnen. Dieses Lab bietet eine solide Grundlage für das Verständnis von numerischen Rechnungsbegriffen und ihrer Anwendung in Python.