黃曉燕 劉文昊

摘 要 在最新的2019TIOBE排行榜中，Python語言趕超C++語言穩(wěn)居排行榜第三位，Python語言以崇尚優(yōu)美、清晰、簡單的特性，使得其應用者越來越廣泛并且也逐漸得到業(yè)內的普遍認可。Python語言尤其在解決數(shù)據科學任務與挑戰(zhàn)方面持續(xù)處于領先地位。本文首先闡述了Python語言的發(fā)展歷史與熱門應用領域，然后詳細分析了其在數(shù)據科學與大數(shù)據技術專業(yè)內的應用與作用，最后研究了Python語言在數(shù)據科學方面的重要意義。

關鍵詞 Python;數(shù)據分析;人工智能

1Python語言的發(fā)展歷史

Python是一個高層次的結合了解釋性、編譯性、互動性和面向對象的腳本語言[1]，是由Guido van Rossum在80年代末至90年代初，于Netherlands National Institute of Mathematics and Computer Science設計出來的。這門語言本身也吸收了很多不同編程語言的精華，包括ABC、Modula-3、C、C++、Algol-68、SmallTalk、Unix shell和其他的腳本語言等等，發(fā)展到現(xiàn)在，Python以其優(yōu)美、清晰、簡單的特性在全世界內廣泛流行，成為最主流的編程語言之一。截至2019年6月，Python在TIOBE流行編程語言排行榜中的排名已經上升到第三名，創(chuàng)下了新紀錄，并且其使用率達到8.530%，超過C++的7.384%。TIOBE表示，Python之所以排名快速上升，是因為軟件工程正在蓬勃發(fā)展，而Python作為一門簡潔而有效的編程語言吸引了很多新手進入開發(fā)領域。它在過去5年中被選擇率增長最多，達到了17.6%，并且還在呈增長趨勢。

2Python語言的特點與應用

其主要特點如下：第一，Python語言的關鍵詞比較簡潔，因此其框架基礎、語法規(guī)則等十分清晰，使用時十分方便。第二，Python語言程序行注釋很明了，因此能夠被輕松閱讀。第三，Python語言的廣泛傳播的主要原因是后臺數(shù)據是易于調用且根據具體需要修改的。第四，Python語言支持引入部分C/C++語言，因此用戶可以方便調用。第五，Python語言的具備多種內庫，并且支持連接外庫，在UNIX、Windows和Macintosh等系統(tǒng)都有其適配的版本。第六，易于調試，支持放入設定好的條件并給出程序結果，同時支持多次性能試驗和運行部分程序模塊。第七，因為Python語言有開放的github等平臺，可以在其他相似的項目中直接下載引用。第八，在Python程序中可以直接調用C或C++完成編程，從而可以保證關鍵算法的私密性。第九，Python可以直接接入許多主流商業(yè)DB，使用其數(shù)據。第十，Python可以進行GUI編程，能夠在許多版本直接寫入和引調。

3Python在數(shù)據分析與大數(shù)據領域的作用

Python語言是數(shù)據科學與大數(shù)據技術領域主要應用語言之一，因為Python在處理大量數(shù)據時具有高效率、自動化、可運用算法建立數(shù)據模型等特點。傳統(tǒng)的數(shù)據分析中使用最廣泛的軟件為Excel，但在大數(shù)據方面，Execl、SPSS等傳統(tǒng)分析軟件無法處理海量數(shù)據的降維。在計算量有限時，Excel表格的數(shù)據處理和Python的計算維度相似，在當計算量較大或者引入較多復雜公式時，Excel表格的數(shù)據處理速度就會變得很慢，而Python對于復雜計算的運行時間或迭代次數(shù)會明顯少于Excel表格的數(shù)據處理時間。Python具備程序編寫所需要的所有條件，因此，對于大數(shù)據也十分適用，數(shù)據分析編程包含的引入數(shù)據庫、構建圖表、建立算法模型等，在Python中都有相應的部分與之對應，可以直接調用。此外，Python語言在大數(shù)據處理的應用也不可忽視，Python與R相比速度要更快，Python可以直接處理上G的數(shù)據;R分析數(shù)據時則需要先通過數(shù)據庫把大數(shù)據轉化為小數(shù)據才能交給R做分析，在某些分析領域，Python代替R的趨勢逐漸顯現(xiàn)。

4Python語言的發(fā)展趨勢

隨著科技產業(yè)發(fā)展持續(xù)簡潔化、高科技化，其依賴的底層設計必然越來越完整化、細化，同時基礎程序的高性能、高兼容、低崩潰就成了對每一個合格程序腳本的新要求。因此Python語言的第三方庫與開源代碼都會更為簡潔、快速，豐富性也會更高。首先，在未來小工具小程序指數(shù)增加的前提下，無論是大體量的網站架構還是小體量的腳本都可以使用Python，這樣在前后端接口的融洽性上會十分有效。一定會同時醞釀新技術的革新，從而激發(fā)創(chuàng)造力的噴發(fā);其次，人工智能、深度學習的井噴式熱度會越來越高，Python的相關第三方庫的豐富度會更上一層樓，其應用人群也會逐漸擴大到絕大多數(shù)研發(fā)工程師、算法工程師、數(shù)據分析師等職業(yè)，成為計算機行業(yè)就業(yè)的必備技能;最后，強大的生態(tài)結構決定了其良性循環(huán)的能力，越多的程序員共同開發(fā)，行業(yè)的整體效率就越高，因此引入更多的程序員加入，生生不息。

5結束語

Python由于具有豐富的第三方庫、開發(fā)高效等優(yōu)點，已成為數(shù)據科學、智能科學等應用領域最流行的編程語言之一，Python強調了對科學與工程計算的支持，目前已積累了豐富的科學與工程計算庫和工具。綜上所述，Python編程語言作為基礎語言對從個人到國家都深有益處，進而切實落實科技強國的方針政策。在當今社會，人工智能和深度學習盛行，為了不落后于行業(yè)平均水平，將數(shù)據化變革引入企業(yè)已經成為新的熱門趨勢，這給很多軟件創(chuàng)新帶來新的機遇，程序員必須具備與之相匹配的能力，如可以建立行業(yè)專用數(shù)據庫和運算庫等專屬編程框架，將至引入github平臺，使其他行業(yè)從業(yè)者也可方便調用，從而以一點帶動整個行業(yè)進步與發(fā)展。這支持了許多行業(yè)的改革換代與加速發(fā)展，這些行業(yè)的發(fā)展會加速社會市場經濟的發(fā)展，從而對數(shù)據分析行業(yè)帶來正反饋，加速整體社會結構的高科技化轉型。

參考文獻

[1] 楊張海，鄭亞卿，王超，等.ArcGIS下基于Python的矢量點在線上拓撲方法[J].信息技術與信息化，2019（5）：136-138.