Python学习(一)——配套《PyTorch深度学习实战》
记录一下Python学习过程中的一些问题:
1. 在JupyterLab中查询当前文件的地址
import os
print(os.getcwd())
#查询该文件的地址
2. 新建cell
在 JupyterLab 中新建一个单元格(cell)的方法有多种,以下是一些常用的方法:
- 使用快捷键
:
B
:在当前单元格下方新建一个单元格。A
:在当前单元格上方新建一个单元格。
实测有效,虽然看起来挺神奇的,确实方便
使用工具栏按钮
:
- 在工具栏上,你可以找到用于添加单元格的按钮。通常,这些按钮位于工具栏的中间部分,看起来像是一个带有加号的单元格图标。
使用右键菜单
:
- 在工作区的空白处或者在已有单元格的边缘右键点击,然后选择“Insert Cell Above”或“Insert Cell Below”来在相应位置插入新单元格。
使用命令面板
:
- 点击工具栏上的 "Commands" 图标(或者使用快捷键
Ctrl+Shift+P
),在命令面板中搜索 "Insert Cell Below" 或 "Insert Cell Above" 并选择它。
- 点击工具栏上的 "Commands" 图标(或者使用快捷键
拖拽单元格
:
- 你可以将一个单元格拖拽到工作区的空白处,然后释放鼠标,这将在该位置创建一个新的单元格。
使用菜单
:
- 在 JupyterLab 的菜单栏中,点击 "Insert",然后选择 "Insert Cell Below" 或 "Insert Cell Above"。
使用侧边栏
:
- 在 JupyterLab 的侧边栏中,点击 "+" 图标,然后选择 "Code" 或 "Markdown" 来创建一个新的单元格。
使用拖拽文件
:
- 你也可以将一个
.py
或
.ipynb
文件拖拽到 JupyterLab 的工作区中,这将创建一个新的单元格或打开一个新笔记本。
- 你也可以将一个
选择适合你的方法来新建单元格,然后你就可以在新单元格中输入代码或 Markdown 文本了。
3. 集合、列表、元祖的区别
在 Python 中,集合(set)、列表(list)和元组(tuple)是三种不同的数据结构,它们各自有不同的特性和用途:
列表(List)
:
- 列表是可变的,这意味着你可以在创建后修改它们(添加、删除或更改元素)。
- 列表可以包含重复的元素。
- 列表是有序的,即它们保持元素插入的顺序。
- 列表可以包含不同类型的元素。
- 列表支持索引和切片操作。
- 列表的典型用法包括创建一个有序的元素集合,或者当你需要修改集合中的元素时。
元组(Tuple)
:
- 元组是不可变的,一旦创建就不能修改(不能添加、删除或更改元素)。
- 元组可以包含重复的元素。
- 元组也是有序的,并且支持索引和切片操作。
- 元组可以包含不同类型的元素。
- 元组通常用于存储不应该改变的数据。
- 元组是创建不可变集合的推荐方式,它们还可以用作字典的键(因为字典的键必须是不可变的)。
集合(Set)
:
- 集合是无序的,这意味着集合中的元素没有固定的顺序,并且可能会在每次迭代时改变。
- 集合是可变的,你可以添加或删除元素。
- 集合不能包含重复的元素,每个元素都是唯一的。
- 集合不支持索引操作,因为它们是无序的。
- 集合的典型用法包括消除重复元素、进行集合运算(如并集、交集、差集)。
- 集合是不可哈希的,因此不能用作字典的键。
以下是一些示例:
# 列表
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
my_list.append(6) # 添加元素
my_list[1] = 20 # 修改元素
# 元组
my_tuple = (1, 2, 3, 4, 5)
# my_tuple[1] = 20 # 这会引发 TypeError,因为元组是不可变的
# 集合
my_set = {1, 2, 3, 4, 5}
my_set.add(6) # 添加元素
# my_set[1] # 这会引发 TypeError,因为集合不支持索引
选择使用哪种数据结构取决于你的具体需求,比如是否需要有序性、是否允许重复元素、是否需要修改集合等。
4. 张量的二维表达是矩阵
张量(Tensor)和矩阵(Matrix)是线性代数中的两个概念,它们有一定的联系,但在维度和应用上有所不同。
矩阵
:
- 矩阵是一个二维数组,由行和列组成,可以看作是特殊的张量。
- 矩阵中的元素通常用两个索引来访问,如 ( a_{ij} ),其中 ( i ) 表示行索引,( j ) 表示列索引。
- 矩阵在数学、物理学和工程学中有广泛的应用,特别是在线性变换、系统方程和图形变换等领域。
张量
:
- 张量是多维数组的推广,可以有任意数量的维度。例如,0维张量是一个标量,1维张量是一个向量,2维张量是一个矩阵。
- 张量中的元素可以用多个索引来访问,如 ( a_{ijk} ),其中 ( i )、( j ) 和 ( k ) 分别表示不同维度的索引。
- 张量在物理学中用于描述具有多个分量的物理量,如应力、应变等。在深度学习中,张量用于表示数据和权重,可以是多维的,以适应不同的网络结构和计算需求。
在深度学习和计算机科学中,张量的概念被广泛使用,尤其是在以下领域:
- 神经网络
:张量用于表示网络的输入、输出和权重。 - 图像处理
:图像可以表示为三维张量(高度、宽度、颜色通道)。 - 自然语言处理
:文本数据可以表示为张量,用于模型的输入和处理。
在 PyTorch 和 TensorFlow 等深度学习框架中,张量是核心数据结构,它们提供了对多维数组的高效操作,并且可以利用 GPU 加速计算。这些框架中的张量操作通常包括基本的数学运算、矩阵乘法、卷积、池化等。