Python的優(yōu)勢與方便讓科學(xué)家們都偏愛它

　　學(xué)生時(shí)代我就使用Python，我曾經(jīng)問過我的一個(gè)要好的同學(xué)“你聽說過Python么”（你知道那個(gè)時(shí)候我問這句話的心情可能跟很多熱心傳教的人問“你聽說過上帝么？”是一樣的），得到的回答當(dāng)然是否定的。我還解釋說Python是一門編程語言在世界流行編程語言的前十名中排第九，我那個(gè)學(xué)Java的同學(xué)當(dāng)然并不關(guān)心這個(gè)榜單，因?yàn)樗闹鞠蚴侨グ⒗锕ぷ?，而阿里主要使用Java。

　　這就是很多人對(duì)Python最初的印象——一個(gè)名不轉(zhuǎn)經(jīng)傳的小眾編程語言?，F(xiàn)如今只要提到大數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)科學(xué)就不得不提到Python，甚至名噪一時(shí)的R語言也甘拜下風(fēng)，截至本文寫作時(shí)根據(jù)TIOBE榜單的顯示（https://www.tiobe.com/tiobe-index/），Python市場占有率為4.333%僅次于Java以及C和C++位列這個(gè)榜單的第四（“世界上最好的編程語言”——PHP位列第八，而R語言僅排十四名）。那么是什么原因讓這么多人選擇了Python，如果說后來者僅僅是因?yàn)楦L(fēng)，那么早起使用者又是什么原因選擇Python呢？這就要從Python最擅長的領(lǐng)域，也是當(dāng)下大熱的話題——“大數(shù)據(jù)”說起。

　　大數(shù)據(jù)技術(shù)說來并不神秘，本質(zhì)上是一種統(tǒng)計(jì)學(xué)的工程應(yīng)用，其中很多的算法可能早在計(jì)算機(jī)發(fā)明之后就已經(jīng)存在，最早由大學(xué)教授、數(shù)學(xué)家、統(tǒng)計(jì)學(xué)家進(jìn)行研究和試驗(yàn)。就我在實(shí)驗(yàn)室讀研的經(jīng)歷來說，其實(shí)這些人在大多數(shù)情況之下都不是一個(gè)合格的程序員，當(dāng)然他們也沒有必要成為一個(gè)程序員罷了。但是他們確實(shí)是最早使用計(jì)算機(jī)，最早利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行科學(xué)研究的人，在過去一種統(tǒng)治性的語言在學(xué)術(shù)界橫行，那就是Matlab。這種語言有一個(gè)非常簡單的語法，我敢說任何人，沒有一點(diǎn)編程經(jīng)驗(yàn)的人，只要一個(gè)下午就能學(xué)會(huì)如何使用Matlab將論文中的數(shù)學(xué)公式轉(zhuǎn)化成可以運(yùn)行的代碼。那時(shí)候Matlab是一個(gè)對(duì)于公式優(yōu)化的非常好的語言，易用、易學(xué)。不過缺點(diǎn)也很明顯，就是一個(gè)字——貴。說起來可能難以啟齒，做學(xué)問的人其實(shí)很窮的，窮則思變。所以在上個(gè)世界90年代中期Python作為一門發(fā)明還沒多久的語言，由于其語法簡單酷似Matlab，并且開源，有一幫人率先嘗試為期開發(fā)數(shù)值運(yùn)算模塊，作為一個(gè)Matlab的替代品，而這個(gè)模塊就像我們做數(shù)據(jù)科學(xué)最常用的模塊之一——NumPy。幾年之后，一個(gè)在Python上實(shí)現(xiàn)的圖形庫也公布了，也就是我們現(xiàn)在常用的matplotlib。所以的關(guān)于科學(xué)計(jì)算的庫被打包成了SciPy供人們使用。雖然那時(shí)的Python還不能完全替代Matlab（因?yàn)镸atlab還有一個(gè)界面友好的IDE，以及關(guān)于電路模擬方面的功能），但是就單純的科學(xué)計(jì)算已經(jīng)能夠媲美Matlab了，很多人也僅使用這些功能，漸漸地Python在科學(xué)界成為了一個(gè)免費(fèi)的選擇。

　　在奠定了Python在科學(xué)界的地位之后，由于后期工業(yè)界對(duì)大數(shù)據(jù)的需求增加，Python這門語言逐漸被那些離開學(xué)界進(jìn)入工業(yè)界的人傳播到了真正的公司中。隨著開發(fā)人員的增加，Python也馬不停蹄的從其他語言中吸收有點(diǎn)。比如從R語言中吸收了DataFrame思想，而被廣泛使用的pandas庫，以及scikiy-learn的機(jī)器學(xué)習(xí)庫。和從Mathematica中吸收了notebook的特點(diǎn)而開發(fā)的IPython等。無數(shù)的人為Python這個(gè)社區(qū)添磚加瓦，使得Python的進(jìn)步產(chǎn)生了一個(gè)正向循環(huán)。

　　現(xiàn)如今如果說數(shù)據(jù)科學(xué)家為什么選擇Python，原因不外乎人如下幾條：

　　好學(xué)。是的科學(xué)家也是人，也喜歡簡單的東西；

　　社區(qū)龐大。你總會(huì)遇到問題，這個(gè)時(shí)候你總是能找到人幫忙；

　　豐富的類庫。在Python的世界里，統(tǒng)計(jì)也好，機(jī)器學(xué)習(xí)也好，有很多“現(xiàn)成”的工具供你使用；

　　交互式解釋器有利于調(diào)試。Python程序不需要編譯，更方便；

　　隨著Python的熱門，學(xué)習(xí)的門檻也在降低。在我學(xué)習(xí)Python的時(shí)候，在網(wǎng)上能找到的學(xué)習(xí)資料大抵是“通過爬蟲學(xué)習(xí)Python”之類的內(nèi)容。但是越來越多的作者嘗試從其他的領(lǐng)域向人們介紹Python，如果讀者喜歡，直接從數(shù)據(jù)科學(xué)入門Python也未嘗不可。