c++编程：二维数组的按行求和

hanxiaojiao 2009-06-10 05:30:44

编写一个函数，它的功能是：求出一个4×5的二维数组每行元素的和，并依次放入一个一维数组中传回主函数；主函数中输入二维数组，并输出该数组，调用函数后，输出每行的和。

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josen 2009-06-22

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使用全局变量应该就可以了

设有两个矩阵A=(aij)m×n，B=(bij)p×q实现要求：⑴ 编写矩阵输入函数INPUT_MAT，通过该函数完成矩阵的输入并返回保存矩阵的三元组（不能使用全局变量）；⑵ 编写矩阵输出函数OUTPUT_MAT，通过该函数完成矩阵的输出，输出的形式是标准的矩阵形式（即二维数组的形式）；⑶ 求矩阵的转置，矩阵的转置A’=(aji)n×m，转置前输出原矩阵，转置后输出转置矩阵；⑷ 求矩阵A、B的和。矩阵A和B能够相加的条件是：m=p，n=q；矩阵A和B如果不能相加，请给出提示信息；若能够相加，则求和矩阵C并输出C；C=A+B=(cij)m×n，其中cij=aij+bij⑸ 求矩阵A、B的差。矩阵A和B能够相减的条件是：m=p，n=q；矩阵A和B如果不能相减，请给出提示信息；若能够相减，则求差矩阵C并输出C；C=A-B=(cij)m×n，其中cij=aij-bij⑹ 求矩阵A、B的积。矩阵A和B能够相乘的条件是：p=n；矩阵A和B如果不能相乘，请给出提示信息；若能够相乘，则求积矩阵D并输出D；D=A×B=(dij)m×q，其中dij=∑aik×bkj，k=12……n⑺ 设计一个菜单，具有求矩阵的转置、求矩阵的和、求矩阵的积、退出等基本的功能。在求矩阵的和或求矩阵的积时要求能够先提示输入两个矩阵的，然后再进行相应的操作。

P11.1.1 计算机与编程语言：计算机与编程语言 P21.1.2 计算机和编程语言：计算机的思维方式 P31.2.1 C语言：为什么是C P41.2.2 C语言：简单历史 P51.2.3 C语言编程软件 P61.3.1 第一个程序：第一个程序 P71.3.3 第一个程序：做点计算 P81.3.4 第一个程序：命令行编译和执行 P92.1.1 变量：第二周 P102.1.2 变量：变量定义 P112.1.3 变量：变量赋值与初始化 P122.1.4 变量：变量输入 P132.1.5 变量：常量VS变量 P142.1.6 变量：浮点数 P152.2.1 表达式：表达式 P162.2.2 表达式：运算符优先级 P172.2.3 表达式：交换变量 P182.2.4 表达式：复合赋值和递增递减 P192.2.5 表达式：如何使用PAT系统来做编程练习题 P203.0.1 编程练习解析：PAT再解释 P213.0.1 编程练习解析：第二周习题解析 P223.0.3 编程练习解析：0的故事 P233.1 判断：判断的条件 P243.1.1 判断：做判断 P253.1.3 判断：找零计算器 P263.1.4 判断：否则的话 P273.1.5 判断：if语句再探 P283.2.1 分支：嵌套的if-else P293.2.2 分支：级联的if-else if P303.2.3 分支：if-else的常见错误 P313.2.4 分支：多路分支 P324.1.1 循环：循环 P334.1.2 循环：while循环 P344.1.3 循环：do-while循环 P354.2.1 循环应用：循环计算 P364.2.2 循环应用：猜数游戏 P374.2.3 循环应用：算平均数 P384.2.4 循环应用：整数求逆 P395.1.1 第三种循环：for循环 P405.1.2 第三种循环：循环的计算和选择 P415.2.1 循环控制：循环控制 P425.2.2 循环控制：嵌套的循环 P435.2.3 循环控制：从嵌套的循环中跳出 P445.3.1 循环应用：前n项求和 P455.3.2 循环应用：整数分解 P465.3.3 循环应用：求最大公约数 P476.0.1 编程练习解析：编程练习解析4-0 P486.0.2 编程练习解析：编程练习解析4-1 P496.0.3 编程练习解析4-2：九九乘法表 P506.0.4 编程练习解析4-3：统计素数求和 P516.0.5 编程练习解析4-4：猜数游戏 P526.0.6 编程练习解析5-0：n项求和 P536.0.7 编程练习解析5-1~5-3 P546.1.1 数据类型：数据类型 P556.1.2 数据类型：整数类型 P566.1.3 数据类型：整数的内部表达 P576.1.4 数据类型：整数的范围 P586.1.5 数据类型：整数的格式化 P596.1.6 数据类型：选择整数类型 P606.1.7 数据类型：浮点类型 P616.1.8 数据类型：浮点的范围与精度 P626.1.9 数据类型：字符类型 P636.1.10 数据类型：逃逸字符 P646.1.11 数据类型：类型转换 P656.2.1 其他运算：逻辑类型 P666.2.2 其他运算：逻辑运算 P676.2.3 其他运算：条件运算与逗号运算 P687.1.1 函数的定义和使用：初见函数 P697.1.2 函数的定义和使用：函数的定义和调用 P707.1.3 函数的定义和使用：从函数中返回 P717.2.1 函数的参数和变量：函数原型 P727.2.2 函数的参数和变量：参数传递 P737.2.3 函数的参数和变量：本地变量 P747.2.4 函数的参数和变量：函数庶事 P758.1.1 数组：初试数组 P768.1.2 数组：数组的使用 P778.1.3 数组：数组的例子 P788.2.1 数组运算：数组运算 P798.2.2 数组运算：数组例子 P808.2.3 数组运算：二维数组 P819.1.1 指针：取地址运算 P829.1.2 指针：指针 P839.1.3 指针：指针的使用 P849.1.4 指针：指针与数组 P859.1.5 指针：指针与const P869.2.1 指针运算：指针运算 P879.2.2 指针运算：动态内存分配 P8810.1.1 字符串：字符串 P8910.1.2 字符串：字符串变量 P9010.1.3 字符串：字符串的输入输出 P9110.1.4 字符串：字符串数组，以及程序参数 P9210.2.1 字符串函数：单字符输入输出 P9310.2.2 字符串函数：字符串函数strlen P9410.2.3 字符串函数：字符串函数strcmp P9510.2.4 字符串函数：字符串函数strcpy P9610.2.5 字符串函数strcat P9710.2.6 字符串函数：字符串搜索函数 P9811.1.1 枚举：枚举 P9911.2.1 结构：结构类型 P10011.2.2 结构：结构：结构与函数 P10111.2.3 结构：结构中的结构 P10211.3.1 联合：类型定义 P10311.3.2 联合：联合 P10412.1.1 全局变量：全局变量 P10512.1.2 全局变量：静态本地变量 P10612.1.3 全局变量：后记 P10712.2.1 编译预处理和宏：宏定义 P10812.2.2 编译预处理和宏：带参数的宏 P10912.3.1 大程序结构：多个源代码文件 P11012.3.2 大程序文件：头文件 P11112.3.3 大程序结构：声明 P11213.1.1 文件：格式化输入输出 P11313.1.2 文件：文件输入输出 P11413.1.3 文件：二进制文件 P11513.2.1 位运算：按位运算 P11613.2.2 位运算：移位运算 P11713.2.3 位运算：位运算例子 P11813.2.4 位运算：位段 P11914.1.1 可变数组：可变数组 P12014.1.2 可变数组：可变数组的数据访问 P12114.1.3 可变数组：可变数组的自动增长 P12214.2.1 链表：可变数组的缺陷 P12314.2.2 链表：链表 P12414.2.3 链表：链表的函数 P12514.2.4 链表：链表的搜索 P12614.2.5 链表：链表的删除 P12714.2.6 链表：链表的清除 P128A0.1 ACLLib入门：ACLLib介绍，看几个小游戏的演示 P129A0.2 ACLLib入门：Win32API简单介绍，太难了，不学了！ P130A0.3 ACLLib入门：Dev C++建ACLLib项目，第一个程序跑起来！ P131A0.4 ACLLib入门：ACLLib的基本绘图函数

◎ 文件说明

本文件包括以下内容：

※ 1、文件说明
※ 2、源码操作说明
※ 3、光盘目录清单

◎ 源码操作说明

源代码使用方法是（以实例1为例）：
将该实例的源码，比如实例1的1.c文件（可以在001目录下找到），
拷贝到tc编译器目录下，运行tc.exe，打开编译器，
按【F3】键或者“File->Open”菜单命令，打开1.c文件，
按【Ctrl+F9】键，或者“Run->Run”菜单命令，编译运行该程序。

◎ 光盘目录清单如下：

第一部分基础篇

001 第一个C程序
002 运行多个源文件
003 求整数之积
004 比较实数大小
005 字符的输出
006 显示变量所占字节数
007 自增/自减运算
008 数列求和
009 乘法口诀表
010 猜数字游戏
011 模拟ATM（自动柜员机）界面
012 用一维数组统计学生成绩
013 用二维数组实现矩阵转置
014 求解二维数组的最大/最小元素
015 利用数组求前n个质数
016 编制万年历
017 对数组元素排序
018 任意进制数的转换
019 判断回文数
020 求数组前n元素之和
021 求解钢材切割的最佳订单
022 通过指针比较整数大小
023 指向数组的指针
024 寻找指定元素的指针
025 寻找相同元素的指针
026 阿拉伯数字转换为罗马数字
027 字符替换
028 从键盘读入实数
029 字符行排版
030 字符排列
031 判断字符串是否回文
032 通讯录的输入输出
033 扑克牌的结构表示
034 用“结构”统计学生成绩
035 报数游戏
036 模拟社会关系
037 统计文件的字符数
038 同时显示两个文件的内容
039 简单的文本编辑器
040 文件的字数统计程序
041 学生成绩管理程序

第二部分数据结构篇

042 插入排序
043 希尔排序
044 冒泡排序
045 快速排序
046 选择排序
047 堆排序
048 归并排序
049 基数排序
050 二叉搜索树操作
051 二项式系数递归
052 背包问题
053 顺序表插入和删除
054 链表操作（1）
055 链表操作（2）
056 单链表就地逆置
057 运动会分数统计
058 双链表
059 约瑟夫环
060 记录个人资料
061 二叉树遍利
062 浮点数转换为字符串
063 汉诺塔问题
064 哈夫曼编码
065 图的深度优先遍利
066 图的广度优先遍利
067 求解最优交通路径
068 八皇后问题
069 骑士巡游
070 用栈设置密码
071 魔王语言翻译
072 火车车厢重排
073 队列实例
074 K阶斐波那契序列

第三部分数值计算与趣味数学篇

075 绘制余弦曲线和直线的迭加
076 计算高次方数的尾数
077 打鱼还是晒网
078 怎样存钱以获取最大利息
079 阿姆斯特朗数
080 亲密数
081 自守数
082 具有abcd=(ab+cd)2性质的数
083 验证歌德巴赫猜想
084 素数幻方
085 百钱百鸡问题
086 爱因斯坦的数学题
087 三色球问题
088 马克思手稿中的数学题
089 配对新郎和新娘
090 约瑟夫问题
091 邮票组合
092 分糖果
093 波瓦松的分酒趣题
094 求π的近似值
095 奇数平方的有趣性质
096 角谷猜想
097 四方定理
098 卡布列克常数
099 尼科彻斯定理
100 扑克牌自动发牌
101 常胜将军
102 搬山游戏
103 兔子产子（菲波那契数列）
104 数字移动
105 多项式乘法
106 产生随机数
107 堆栈四则运算
108 递归整数四则运算
109 复平面作图
110 绘制彩色抛物线
111 绘制正态分布曲线
112 求解非线性方程
113 实矩阵乘法运算
114 求解线性方程
115 n阶方阵求逆
116 复矩阵乘法
117 求定积分
118 求满足特异条件的数列
119 超长正整数的加法

第四部分图形篇

120 绘制直线
121 绘制圆
122 绘制圆弧
123 绘制椭圆
124 设置背景色和前景色
125 设置线条类型
126 设置填充类型和填充颜色
127 图形文本的输出
128 金刚石图案
129 飘带图案
130 圆环图案
131 肾形图案
132 心脏形图案
133 渔网图案
134 沙丘图案
135 设置图形方式下的文本类型
136 绘制正多边形
137 正六边形螺旋图案
138 正方形螺旋拼块图案
139 图形法绘制圆
140 递归法绘制三角形图案
141 图形法绘制椭圆
142 抛物样条曲线
143 Mandelbrot分形图案
144 绘制布朗运动曲线
145 艺术清屏
146 矩形区域的颜色填充
147 VGA256色模式编程
148 绘制蓝天图案
149 屏幕检测程序
150 运动的小车动画
151 动态显示位图
152 利用图形页实现动画
153 图形时钟
154 音乐动画

第五部分系统篇

155 读取DOS系统中的国家信息
156 修改环境变量
157 显示系统文件表
158 显示目录内容
159 读取磁盘文件
160 删除目录树
161 定义文本模式
162 设计立体窗口
163 彩色弹出菜单
164 读取CMOS信息
165 获取BIOS设备列表
166 锁住硬盘
167 备份/恢复硬盘分区表
168 设计口令程序
169 程序自我保护

第六部分常见试题解答篇

170 水果拼盘
171 小孩吃梨
172 删除字符串中的特定字符
173 求解符号方程
174 计算标准差
175 求取符合特定要求的素数
176 统计符合特定条件的数
177 字符串倒置
178 部分排序
179 产品销售记录处理
180 特定要求的字符编码
181 求解三角方程
182 新完全平方数
183 三重回文数
184 奇数方差
185 统计选票
186 同时整除
187 字符左右排序
188 符号算式求解
189 数字移位
190 统计最高成绩
191 比较字符串长度
192 合并整数
193 矩阵逆置
194 删除指定的字符
195 括号匹配
196 字符串逆置
197 SIX/NINE问题
198 单词个数统计
199 方差运算
200 级数运算
201 输出素数
202 素数题
203 序列排序
204 整数各位数字排序
205 字符串字母移位
206 Fibonacc数列

第七部分游戏篇

207 商人过河游戏
208 吃数游戏
209 解救人质游戏
210 打字训练游戏
211 双人竞走游戏
212 迷宫探险游戏
213 迷你撞球游戏
214 模拟扫雷游戏
215 推箱子游戏
216 五子棋游戏

第八部分综合实例篇

217 综合CAD系统
218 功能强大的文本编辑器
219 图书管理系统
220 进销存管理系统

目录第1章 MATLAB简介... 1 1.1 MATLAB概述... 1 1.2 MATLAB环境... 1 1.2.1 MATLAB安装... 1 1.2.2 MATLAB启动与退出... 4 1.3 MATLAB的开发环境... 5 1.3.1 工作界面... 5 1.3.2 命令窗口... 6 1.3.3 当前目录浏览器窗口... 8 1.3.4 工作空间浏览器窗口... 9 1.3.5 历史命令窗口... 10 1.3.6 数组编辑器窗口... 11 1.4 MATLAB帮助系统... 11 1.4.1 帮助命令... 11 1.4.2 帮助窗口... 12 1.4.3 演示系统... 13 第2章 MATLAB数值计算及应用... 15 2.1 MATLAB的数值计算基础... 15 2.1.1 数据类型... 15 2.1.2 常量和变量... 18 2.1.3 数值计算应用的示例... 19 2.2 MATLAB的数组、矩阵运算... 20 2.2.1 数组与矩阵的概念... 20 2.2.2 数组或矩阵元素的标识... 21 2.2.3 数组与矩阵的输入... 23 2.2.4 数组与矩阵的算术运算... 25 2.2.5 向量及其运算... 32 2.2.6 矩阵的特殊运算... 35 2.2.7 数组的运算... 44 2.2.8 字符串... 47 2.3 MATLAB多项式及其运算... 47 2.3.1 多项式求值... 48 2.3.2 多项式求根... 48 2.3.3 部分分式展开... 49 2.3.4 多项式乘除... 50 2.3.5 多项式的微积分... 50 2.4 插值与拟合... 51 2.4.1 一维插值问题... 51 2.4.2 二维插值问题... 52 2.4.3 曲线拟合... 56 2.5 线性方程组求解... 58 2.5.1 方程组解法... 58 2.5.2 求线性方程组的通解... 65 2.6 非线性方程与最优化问题... 67 2.6.1 非线性方程数值求解... 67 2.6.2 无约束最优化问题求解... 69 2.6.3 有约束最优化问题求解... 71 第3章符号运算及应用... 73 3.1 MATLAB符号运算基础... 73 3.1.1 符号表达式... 73 3.1.2 符号表达式的操作及代数运算... 75 3.2 MATLAB符号微积分运算... 82 3.2.1 符号极限运算... 82 3.2.2 符号函数微分运算... 82 3.2.3 符号函数积分运算... 83 3.2.4 符号求和函数与级数展开函数... 84 3.3 复变函数运算的MATLAB实现... 86 3.3.1 复数的概念... 86 3.3.2 复变量的函数... 86 3.3.3 复数的生成及其矩阵创建... 87 3.3.4 复数的几何意义... 88 3.3.5 MATLAB在复数代数运算中的实现... 90 第4章 MATLAB程序设计技术... 93 4.1 MATLAB的控制语句... 93 4.1.1 条件控制... 93 4.1.2 循环控制... 96 4.1.3 错误控制... 98 4.2 M文件编程... 99 4.2.1 M文件的分类介绍... 99 4.2.2 函数调用和变量传递... 101 4.2.3 数据导入与导出... 107 4.2.4 示例分析... 111 4.3 函数类型... 118 4.3.1 主函数... 118 4.3.2 子函数... 119 4.3.3 私有函数... 119 4.3.4 嵌套函数... 120 4.3.5 重载函数... 124 4.4 调试程序... 124 4.4.1 调试程序介绍... 124 4.4.2 MATLAB调试菜单... 125 4.4.3 调试命令... 126 第5章 MATLAB绘图功能... 129 5.1 二维图形绘制... 129 5.1.1 绘制二维曲线的常用函数... 129 5.1.2 绘制图形的辅助操作... 132 5.1.3 绘制二维图形的其他函数... 137 5.2 三维图形绘制... 141 5.2.1 绘制三维曲线的常用函数... 141 5.2.2 三维曲面图绘制... 142 5.2.3 其他三维图形绘制... 146 5.2.4 透明度作图... 147 5.2.5 立体可视化... 148 5.3 图形颜色映像的应用... 151 5.4 光照和材质处理... 153 5.4.1 光照处理... 153 5.4.2 材质处理... 154 5.5 图像显示技术... 156 5.5.1 图像简介... 156 5.5.2 图像的读取... 157 5.5.3 图像的显示... 159 5.6 动画制作技术... 159 第6章 MATLAB在模糊控制系统中的应用... 161 6.1 模糊系统的MATLAB实现... 161 6.1.1 模糊集简介... 161 6.1.2 模糊推理系统与MATLAB应用... 166 6.1.3 模糊推理系统的MATLAB模糊工具箱的图形界面实现法... 166 6.2 MATLAB模糊逻辑工具箱命令函数及示例... 173 6.3 MATLAB模糊逻辑工具箱命令函数应用示例... 193 第7章 MATLAB在人工神经网络中的应用... 197 7.1 人工神经网络介绍... 197 7.2 感知器... 197 7.2.1 感知器原理... 198 7.2.2 感知器相关函数... 199 7.2.3 感知器的MATLAB实现... 202 7.3 线性神经网络... 203 7.3.1 线性神经网络原理... 204 7.3.2 线性神经网络相关函数... 204 7.3.3 线性神经网络的MATLAB实现... 206 7.4 BP网络... 207 7.4.1 BP网络原理... 207 7.4.2 BP网络相关函数... 208 7.4.3 BP网络的MATLAB实现... 217 7.5 径向基网络... 218 7.5.1 径向基网络原理... 218 7.5.2 径向基网络相关函数... 219 7.5.3 径向基网络应用示例... 222 7.6 回归网络... 223 7.6.1 回归网络相关函数... 223 7.6.2 回归网络的MATLAB实现... 224 第8章 MATLAB在自动控制中的应用... 227 8.1 控制系统模型... 227 8.1.1 控制系统的描述与LTI对象... 227 8.1.2 典型系统的生成... 228 8.1.3 连续系统与采样系统之间的转换... 230 8.2 控制系统的时域分析... 231 8.2.1 时域分析的一般方法... 231 8.2.2 常用时域分析函数... 234 8.2.3 时域分析应用示例... 237 8.3 根轨迹分析... 238 8.3.1 模条件和角条件... 239 8.3.2 绘制根轨迹的规则... 239 8.3.3 根轨迹的应用示例... 240 8.4 控制系统的频域分析... 243 8.4.1 幅相频率特性... 243 8.4.2 对数频率特性... 245 8.4.3 对数幅相特性... 248 8.5 系统校正... 248 8.5.1 串联超前校正... 248 8.5.2 串联滞后校正... 251 8.5.3 串联滞后—超前校正... 252 8.6 极点配置设计方法... 255 8.6.1 Gura-Bass算法... 255 8.6.2 Ackermann配置算法... 256 第9章 MATLAB在数字信号中的应用... 259 9.1 数字信号知识... 259 9.1.1 信号产生... 259 9.1.2 信号的运算... 265 9.1.3 信号的抽取与插值... 267 9.2 离散时间傅里叶变换... 269 9.2.1 离散时间傅里叶变换定义及计算... 269 9.2.2 离散时间傅里叶变换的特性... 271 9.3 数字滤波器的分析与实现... 273 9.3.1 数字滤波器知识... 273 9.3.2 数字滤波器的分析与实现... 274 9.4 IIR数字滤波器的设计法... 278 9.4.1 冲激响应不变法... 278 9.4.2 双线性变换法... 279 9.4.3 IIR数字滤波器的频率变换设计法... 279 9.5 FIR数字滤波器设计法... 283 9.5.1 窗函数设计法... 283 9.5.2 频率抽样法... 286 9.5.3 MATLAB的其他相关函数... 289 9.6 MATLAB实现功率谱估计... 292 第10章 MATLAB外部程序接口应用... 295 10.1 MATLAB数据接口... 295 10.1.1 通用文件I/O操作... 295 10.1.2 低级文件I/O操作... 296 10.1.3 MAT文件及其应用... 300 10.2 MATLAB编译器的配置... 304 10.2.1 MATLAB编译器的配置... 304 10.2.2 编译指令... 305 10.3 MATLAB引擎... 306 10.3.1 MATLAB DDE服务器与引擎库... 306 10.3.2 C语言MATLAB引擎... 307 10.3.3 Fortran语言MATLAB引擎... 310 10.4 Visual C++与MATLAB接口... 311 10.4.1 Visual C++调用MATLAB引擎... 312 10.4.2 Visual C++使用数学函数库... 312 10.4.3 Visual C++创建MAT文件... 314 10.4.4 应用COM实现Visual C++与MATLAB的接口... 316 第11章 MATLAB在其他领域的应用... 323 11.1 MATLAB在电路中的应用... 323 11.1.1 概述... 323 11.1.2 MATLAB在电路中的应用示例... 323 11.2 MATLAB在图像处理中的应用... 326 11.2.1 图像变换... 327 11.2.2 MATLAB实现图像的边缘检测... 328 11.2.3 MATLAB在遥感中实现图像直方图的匹配... 330 11.3 MATLAB在力学及工程结构中的应用... 333 11.3.1 概述... 333 11.3.2 MATLAB在力学及工程结构中的应用示例... 333 11.4 MATLAB在优化设计中的应用... 338 11.4.1 概述... 338 11.4.2 MATLAB在优化设计中的应用示例... 339 参考文献 342

第 1 章软件包的安装和介绍....................1 1.1 Python 简介......................................1 1.2 安装软件包......................................2 1.2.1 Python(x,y)..................................... 2 1.2.2 Enthought Python Distribution (EPD)............................................. 3 1.3 方便的开发工具..............................3 1.3.1 IPython........................................... 4 1.3.2 Spyder............................................ 8 1.3.3 Wing IDE 101..............................12 1.4 函数库介绍....................................13 1.4.1 数值计算库.................................13 1.4.2 符号计算库.................................14 1.4.3 界面设计.....................................14 1.4.4 绘图与可视化 .............................14 1.4.5 图像处理和计算机视觉..............15 第 2 章 NumPy——快速处理数据.......... 16 2.1 ndarray 对象...................................16 2.1.1 创建数组.....................................16 2.1.2 存取元素.....................................21 2.1.3 多维数组.....................................24 2.1.4 结构数组.....................................29 2.1.5 内存结构.....................................32 2.2 ufunc 运算......................................35 2.2.1 四则运算.....................................37 2.2.2 比较和布尔运算 .........................39 2.2.3 自定义 ufunc 函数 ......................40 2.2.4 广播.............................................42 2.2.5 ufunc 函数的方法.......................46 2.3 多维数组的下标存取....................48 2.3.1 下标对象.....................................48 2.3.2 整数数组作为下标.....................49 2.3.3 一个复杂的例子.........................51 2.3.4 布尔数组作为下标.....................53 2.4 庞大的函数库 ............................... 54 2.4.1 求和、平均值、方差.................54 2.4.2 最值和排序.................................55 2.4.3 多项式函数.................................57 2.4.4 分段函数.....................................60 2.4.5 统计函数.....................................62 2.5 线性代数 ....................................... 65 2.5.1 各种乘积运算.............................65 2.5.2 解线性方程组.............................67 2.6 掩码数组 ....................................... 69 2.7 文件存取 ....................................... 72 2.8 内存映射数组 ............................... 75 第 3 章 SciPy——数值计算库.................79 3.1 常数和特殊函数 ........................... 79 3.2 优化——optimize .......................... 81 3.2.1 最小二乘拟合.............................81 3.2.2 函数最小值.................................84 3.2.3 非线性方程组求解.....................86 3.3 插值——interpolate ....................... 88 3.3.1 B 样条曲线插值..........................88 3.3.2 外推和 Spline 拟合.....................90 3.3.3 二维插值.....................................91 3.4 数值积分——integrate .................. 93 3.4.1 球的体积.....................................93 3.4.2 解常微分方程组.........................95 3.5 信号处理——signal....................... 97 欢迎加入非盈利Python学习交流编程QQ群783462347，群里免费提供500+本Python书籍！ VIII Python 科学计算目录 3.5.1 中值滤波.....................................97 3.5.2 滤波器设计.................................98 3.6 图像处理——ndimage .................100 3.6.1 膨胀和腐蚀...............................101 3.6.2 Hit 和 Miss.................................102 3.7 统计——stats................................105 3.7.1 连续和离散概率分布................105 3.7.2 二项、泊松、伽玛分布............108 3.8 嵌入 C 语言程序——weave ........112 第 4 章 SymPy——符号运算好帮手 .... 115 4.1 从例子开始..................................115 4.1.1 封面上的经典公式....................115 4.1.2 球体体积...................................117 4.2 数学表达式..................................119 4.2.1 符号...........................................119 4.2.2 数值...........................................121 4.2.3 运算符和函数 ...........................122 4.3 符号运算......................................125 4.3.1 表达式变换和化简....................125 4.3.2 方程...........................................128 4.3.3 微分...........................................129 4.3.4 微分方程...................................130 4.3.5 积分...........................................131 4.4 其他功能......................................133 4.4.1 平面几何...................................133 4.4.2 绘图...........................................135 第 5 章 matplotlib——绘制精美的图表..................................... 139 5.1 快速绘图......................................139 5.1.1 使用 pyplot 模块绘图...............139 5.1.2 以面向对象方式绘图................142 5.1.3 配置属性...................................143 5.1.4 绘制多个子图 ...........................145 5.1.5 配置文件...................................147 5.1.6 在图表中显示中文....................149 5.2 Artist 对象 ................................... 152 5.2.1 Artist 对象的属性.....................154 5.2.2 Figure 容器................................155 5.2.3 Axes 容器..................................156 5.2.4 Axis 容器...................................159 5.2.5 Artist 对象的关系.....................163 5.3 坐标变换和注释 ......................... 164 5.3.1 4 种坐标系................................167 5.3.2 坐标变换的步骤.......................169 5.3.3 制作阴影效果...........................173 5.3.4 添加注释...................................174 5.4 绘图函数简介 ............................. 177 5.4.1 对数坐标图...............................177 5.4.2 极坐标图...................................178 5.4.3 柱状图.......................................179 5.4.4 散列图.......................................180 5.4.5 图像...........................................181 5.4.6 等值线图...................................184 5.4.7 三维绘图...................................187 第 6 章 Traits——为 Python 添加类型定义.........................................190 6.1 开发背景 ..................................... 190 6.2 Trait 属性的功能......................... 192 6.3 Trait 类型对象............................. 196 6.4 Trait 的元数据............................. 198 6.5 预定义的 Trait 类型.................... 200 6.6 Property 属性............................... 204 6.7 Trait 属性监听............................. 206 6.8 Event 和 Button 属性.................. 210 6.9 Trait 属性的从属关系................. 211 6.10 动态添加 Trait 属性.................. 213 6.11 创建自己的 Trait 类型.............. 215 6.11.1 从 TraitType 继承.................215 6.11.2 使用 Trait()............................217 6.11.3 定义 TraitHandler 类.............219 欢迎加入非盈利Python学习交流编程QQ群783462347，群里免费提供500+本Python书籍！ IX 目录第 7 章 TraitsUI——轻松制作用户界面......................................... 221 7.1 默认界面......................................221 7.2 用 View 定义界面........................222 7.2.1 外部视图和内部视图................222 7.2.2 多模型视图...............................226 7.2.3 Group 对象................................228 7.2.4 配置视图...................................231 7.3 用 Handler 控制界面和模型 .......232 7.3.1 用 Handler 处理事件.................233 7.3.2 Controller 和 UIInfo 对象..........237 7.3.3 响应 Trait 属性的事件..............238 7.4 属性编辑器..................................240 7.4.1 编辑器演示程序 .......................241 7.4.2 对象编辑器...............................243 7.4.3 字符串列表编辑器....................248 7.4.4 对象列表编辑器 .......................250 7.5 菜单、工具条和状态栏..............252 7.6 设计自己的编辑器......................255 7.6.1 Trait 编辑器的工作原理...........255 7.6.2 制作 matplotlib 的编辑器.........259 7.6.3 CSV 数据绘图工具...................262 第 8 章 Chaco——交互式图表............. 264 8.1 面向脚本绘图..............................264 8.2 面向应用绘图..............................265 8.2.1 多条曲线...................................267 8.2.2 Plot 对象的结构........................271 8.2.3 编辑绘图属性 ...........................275 8.2.4 容器(Container).........................276 8.3 添加交互工具..............................279 8.3.1 平移和缩放...............................279 8.3.2 选取范围...................................282 8.3.3 选取数据点...............................284 8.3.4 套索工具...................................287 8.4 二次开发......................................289 8.4.1 用 Kiva 库在数组上绘图..........290 8.4.2 Enable 库的组件.......................292 8.4.3 设计圆形选择工具...................297 8.4.4 制作动画演示...........................301 第 9 章 TVTK——数据的三维可视化....303 9.1 流水线(Pipeline).......................... 304 9.1.1 显示圆锥...................................304 9.1.2 用 ivtk 观察流水线...................307 9.2 数据集(Dataset)........................... 313 9.2.1 ImageData..................................313 9.2.2 RectilinearGrid...........................318 9.2.3 StructuredGrid............................319 9.2.4 PolyData ....................................321 9.3 可视化实例 ................................. 324 9.3.1 切面...........................................325 9.3.2 等值面.......................................330 9.3.3 流线...........................................333 9.4 TVTK 的改进.............................. 337 9.4.1 TVTK 的基本用法....................338 9.4.2 Trait 属性...................................339 9.4.3 序列化(Pickling)........................339 9.4.4 集合迭代...................................340 9.4.5 数组操作...................................341 第 10 章 Mayavi——更方便的可视化....343 10.1 用 mlab 快速绘图 ..................... 343 10.1.1 点和线...................................343 10.1.2 Mayavi 的流水线..................345 10.1.3 二维图像的可视化...............348 10.1.4 网格面...................................352 10.1.5 修改和控制流水线...............356 10.1.6 标量场...................................358 10.1.7 矢量场...................................361 10.2 Mayavi 和 TVTK 之间的关系....................................... 363 10.2.1 显示 TVTK 流水线..............363 10.2.2 两条流水线之间的关系.......365 欢迎加入非盈利Python学习交流编程QQ群783462347，群里免费提供500+本Python书籍！ X Python 科学计算目录 10.3 Mayavi 应用程序.......................367 10.3.1 操作流水线...........................368 10.3.2 命令行和对象浏览器...........371 10.4 将 Mayavi 嵌入到界面中..........374 第 11 章 VPython——制作 3D 演示动画 ...................................... 378 11.1 场景、物体和照相机................378 11.1.1 控制场景窗口.......................380 11.1.2 控制照相机...........................383 11.1.3 模型的属性...........................384 11.1.4 三维模型...............................387 11.2 制作动画演示............................390 11.2.1 简单动画...............................390 11.2.2 盒子中反弹的球...................391 11.3 与场景交互................................393 11.3.1 响应键盘事件.......................394 11.3.2 响应鼠标事件.......................394 11.4 用界面控制场景........................397 11.5 创建复杂模型............................400 11.5.1 faces()的用法........................400 11.5.2 读入模型数据.......................402 第 12 章 OpenCV——图像处理和计算机视觉 ...................................... 408 12.1 存储图像数据的 Mat 对象........409 12.1.1 Mat 对象和 NumPy 数组.....410 12.1.2 像素点类型...........................414 12.1.3 其他数据类型.......................415 12.1.4 Vector 类型...........................417 12.1.5 在图像上绘图.......................418 12.2 图像处理....................................421 12.2.1 二维卷积...............................421 12.2.2 形态学运算...........................424 12.2.3 填充——floodFill..................426 12.2.4 去瑕疵——inpaint.................427 12.3 图像变换....................................428 12.3.1 几何变换...............................428 12.3.2 重映射——remap..................430 12.3.3 直方图统计...........................433 12.3.4 二维离散傅立叶变换...........437 12.4 图像识别 ................................... 440 12.4.1 用霍夫变换检测直线和圆.......................................440 12.4.2 图像分割...............................444 12.4.3 用 SURF 进行特征匹配.......450 第 13 章数据和文件 ............................453 13.1 声音的输入输出 ....................... 453 13.1.1 读写 WAV 文件...................453 13.1.2 用 pyAudio 播放和录音.......456 13.2 视频的输入输出 ....................... 459 13.2.1 读写视频文件.......................459 13.2.2 安装视频编码.......................464 13.3 读写 HDF5 文件....................... 465 13.4 读写 Excel 文件 ........................ 469 13.4.1 写 Excel 文件........................469 13.4.2 读 Excel 文件........................471 第 14 章数字信号系统.........................473 14.1 FIR 和 IIR 滤波器..................... 473 14.2 FIR 滤波器设计........................ 477 14.2.1 用 firwin()设计滤波器..........479 14.2.2 用 remez()设计滤波器..........481 14.2.3 滤波器的级联.......................483 14.3 IIR 滤波器设计......................... 485 14.3.1 巴特沃斯低通滤波器...........485 14.3.2 双线性变换...........................487 14.3.3 滤波器的频带转换...............490 14.4 数字滤波器的频率响应 ........... 494 14.5 二次均衡滤波器设计工具 ....... 497 14.6 零相位滤波器 ........................... 500 14.7 重取样 ....................................... 501 欢迎加入非盈利Python学习交流编程QQ群783462347，群里免费提供500+本Python书籍！ XI 目录第 15 章频域信号处理........................ 505 15.1 FFT 演示程序............................505 15.1.1 FFT 知识复习.......................505 15.1.2 合成时域信号.......................509 15.1.3 三角波 FFT 演示程序..........511 15.2 观察信号的频谱........................512 15.2.1 窗函数...................................515 15.2.2 频谱平均...............................517 15.2.3 谱图.......................................519 15.3 卷积运算....................................522 15.3.1 快速卷积...............................522 15.3.2 分段运算...............................524 15.4 信号处理....................................526 15.4.1 基本框架...............................527 15.4.2 频域滤波器...........................528 15.4.3 频率变调处理.......................530 15.4.4 用谱图差减法降噪...............531 15.5 Hilbert 变换................................532 第 16 章用 C 语言提高计算效率......... 537 16.1 用 ctypes 调用 DLL 库..............537 16.2 用 Weave 嵌入 C++程序...........541 16.2.1 Weave 的工作原理...............541 16.2.2 处理 NumPy 数组.................543 16.2.3 使用 blitz()提速.....................546 16.2.4 扩展模块...............................548 16.3 用 Cython 将 Python 编译成 C............................................549 16.3.1 编译 Cython 程序.................549 16.3.2 提高计算效率.......................550 16.3.3 快速访问 NumPy 数组.........553 16.4 用 SWIG 创建扩展模块............555 16.4.1 SWIG 的调用方法和实例 ..................................555 16.4.2 SWIG 基础............................558 16.4.3 SWIG 处理 NumPy 数组......566 第 17 章自适应滤波器.........................571 17.1 自适应滤波器简介 ................... 571 17.1.1 系统识别...............................571 17.1.2 信号预测...............................572 17.1.3 信号均衡...............................572 17.2 NLMS 计算公式....................... 573 17.3 用 NumPy 实现 NLMS 算法.... 575 17.3.1 系统辨识模拟.......................577 17.3.2 信号均衡模拟.......................579 17.3.3 卷积逆运算...........................581 17.4 用 C 语言加速 NLMS 运算...... 583 17.4.1 用 SWIG 编写扩展模块.......583 17.4.2 用 Weave 嵌入 C++程序......586 第 18 章单摆和双摆模拟.....................588 18.1 单摆模拟 ................................... 588 18.1.1 小角度时的摆动周期...........589 18.1.2 大角度时的摆动周期...........590 18.2 双摆模拟 ................................... 592 18.2.1 公式推导...............................592 18.2.2 微分方程的数值解...............595 18.2.3 动画演示...............................598 第 19 章分形几何................................599 19.1 Mandelbrot 集合........................ 599 19.1.1 使用 NumPy 加速计算.........601 19.1.2 使用 Weave 加速计算..........603 19.1.3 连续的逃逸时间...................604 19.1.4 Mandelbrot 演示程序 ...........605 19.2 迭代函数系统(IFS)................... 606 19.2.1 二维仿射变换.......................610 19.2.2 迭代函数系统设计器...........610 19.3 L-System 分形........................... 613 19.4 分形山脉 ................................... 616 19.4.1 一维中点移位法...................616 19.4.2 二维中点移位法...................618 19.4.3 菱形方形算法.......................619

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