1. Numpy

Numpy是一个很重要、使用很多的科学计算包。在Python领域里有很多的与科学计算相关的包都或多或少地都使用到了Numpy这个模块包，例如著名的大数据包pandas就是基于numpy的，tensorflow的正常使用和安装也得首先安装numpy，由此可见学习numpy、学好numpy、深入理解numpy对学习大数据、深度学习、人工智能AI都是很重要的。基础必须牢靠，才能学大数据、深度学习才能真正的深入理解，否则仅仅是了解了numpy而没有熟练掌握其核心，那大数据和深度学习的掌握也就是雾里看花，蜻蜓点水了。

本章有三部分内容，首先是简要介绍一下numpy的特点，第二部分内容是讲解如何安装numpy模块，最后一部分内容是常用于学习numpy和大数据的ipython工具的安装。

1.1 numpy的特点

numpy能提供类似于C的数组的结构ndarray，一维的常称为向量vector，多维的称之为矩阵matrix。numpy的数组(向量、矩阵)的各类运算要比Python里类似结构类型list列表运算处理速度要快很多！numpy提供大量的数学计算函数尤其是对向量、矩阵的运算函数相当的多和丰富。快速的基于内存映射和处理的向量、矩阵处理函数可以对数据进行处理和清洗，是大数据的首要任务，numpy在这方面表现优异。

numpy的数组矩阵在内存里是连续存储的，和Python的其他类型的数据存储方式不一样，且操作函数是用C语言编写的，读写速度快、效率高。numpy对矩阵进行复杂的操作效率高无须使用python的for迭代结构，效果惊人！

1.2 Numpy的安装

Numpy是Python的第三方模块包，故可以借助Python的相应的工具进行安装，当然在不同的操作系统平台下也有一些其他的非Python安装工具的安装方法。

1).Linux下安装Numpy

在ubuntu或Debian下可以使用以下命令进行Numpy的安装。

sudo aptitude install python-numpy -y

在Redhat下可以通过yum来安装。

sudo yum install python-numpy

而Mandriva下可以通过urpmi来安装。

urpmi python-numpy

Gentoo系统下可以使用emerge命令安装numpy。

sudo emerge numpy

如果Linux计算机上安装了pip命令则可以使用pip进行安装Numpy模块包。

sudo pip install python-numpy -y

2).Windows用户安装Numpy

可以下载Numpy的源码然后切换到解压目录下用python setup.py install进行安装。或者下载.exe的numpy安装包进行安装。更多numpy安装包下载可访问sourceforge.net根据需求自行下载。

3). Mac用户安装Numpy

使用苹果计算机的用户可以下载dmg文件的文件进行安装。

1.3 ipython的安装与使用

ipython工具可以说是Python的交互Shell的增强版，是一个较好的学习环境，可以根据情况进行安装，但不是学习Numpy必须的。

1). Linux下的ipython的安装

ipython是比较好的python交互式shell，和python的shell或者IDLE很类似，但功能强大！安装ipython很简单，在Linux下执行如下命令即可安装完毕。

sudo aptitude install ipython -y

2). Window用户安装ipython

一种简单的方式是下载，ipython下载地址1(推荐)，ipython地址2，下载之后双击安装即可。也通过在windows下安装好了pip之后用pip进行安装pip install ipython，有关pip如何安装可以参看16章的第3节次先配置好pip。

ipython的notebook可以运行在浏览器执行python，可以考虑安装。

1.4 测试numpy模块

在Python里使用numpy模块可以通过import语句来引入。方式有很多：

import numpy as np
a = np.arange(10)
print a

或则采用from numpy import 的方式，例如：

from numpy import *
a = arange(10)
print a

arange函数类似于Python自带的range函数，产生一个ndarray数组。以上便是简单地测试了一下numpy是否已在本机安装成功，如果没有报没有模块错误，那么说明numpy已经安装成功。