Python小白的数学建模课-01.新手必读

Python 彻底能够知足数学建模的须要。

Python 是数学建模的最佳选择之一，并且在其它工做中也无所不能。

『Python小白的数学建模课 @ Youcans』带你从数模小白成为国赛达人。

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1. 数学建模新手入门

『Python小白的数学建模课 @ Youcans』 系列 是专门为学习数学建模、准备数模竞赛的小白准备的系列教程。

【Python小白的数学建模课-01.新手必读】 主要讨论小白刚刚接触数学建模的几个困惑：

• 学习数学建模难不难？应该怎么学？
• 学习数学建模选择什么计算机语言最好？我要学 Matlab 吗？
• 用 Python 能作数学建模吗？
• 用 Python 作数学建模好很差用，好很差学？

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Python小白的数学建模课-01.新手必读
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2. 学习数学建模难不难？应该怎么学？

进入大学之后，不少同窗都会听老师和师兄师姐提及“数学建模”、“数模竞赛”，充满兴趣的同时也会有不少困惑：数学建模究竟是什么？要不要学，好很差学，怎么学？

“数学建模”是用数学模型的方法，分析和解决实际应用问题的方法。

中学数学的应用题，就是典型的数学建模问题：基于简化的应用问题，给出一些已知条件，须要求解一些问题。应用题的解题过程，一般是先分析问题，判断用什么方法解题，而后根据已知条件一步步推导、计算，最后得出求解问题的答案。这就是典型的数学建模的方法和步骤，”数学建模“就是增强版的应用题。

大学里常常说的“数学建模”每每与”数模竞赛“联系在一块儿，这时又特指经过计算机程序来求解问题。这是由于，既然”数学建模“是增强版的应用题，”增强“体如今问题的求解计算过程比中学数学复杂，若是不经过计算机编程每每难以快速高效地计算出答案。另外一方面，这也是为了鼓励你们学习使用计算机，学习经过计算机编程解决问题。

”数学建模“的学习过程并不困难，并不必定须要很好的数学基础，也不须要有很高的计算机编程水平——数学基础好，编程基础强，学习数学建模确定会更加容易。可是，数学成绩很差，计算机小白，也彻底能够学习数学建模、学好数学建模，并会在学习过程当中锻炼数理思惟逻辑，提升计算机编程水平——这才是最重要的收获。

小白要学习数学建模，建议：

• 首先听一两节数模培训的公开课或分享会，B站上有不少，大概明白数学建模是怎么回事就行。
• 其次要选择一门计算机程序语言进行学习，掌握基本的编程操做。
• 而后要系统学习各类类型的数学模型和算法，这是比较漫长的学习过程。
• 最后是实战练习，大学的数模协会都会安排练习赛、校内赛之类的训练和竞赛。

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3. Python 能不能知足数学建模的须要？

答案很明确：Python 彻底能够知足数学建模的须要。

首先，几乎全部的计算机语言，均可以知足经常使用的数学建模问题的须要。例如 C、Python、C++、C#、VB、R、Go，固然还有数模竞赛中最流行的 Matlab，解决各类数学建模问题都毫无问题。

须要注意的是，数模学习过程当中常常听到的 Lingo、SPSS，严格地说并非计算机语言，只是解决某些类型问题的专用软件，并不适用于其它类型的问题。

若是你学过其中一种计算机语言，并且（1）该计算机语言已经达到很是熟练的水平，（2）以提升编程水平为目的，而不只是为了参加数模竞赛，那么你也可使用学过的计算机语言学习数学建模和参赛。不然，就应该选择 Matlab 语言或者 Python 语言，其缘由嘛，看完本文就清楚了。

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4. Python 数学建模好很差用？

答案也很明确：Python 用于数学建模，很好用。

换个角度谈这个问题，就是学习数学建模、参加数模竞赛最好要选择什么计算机语言？答案就是 Matlab 语言或者 Python 语言。

为何这么说呢？由于数学建模涉及的问题类型不少，算法更加繁多。对于普通本科学生来讲，若是学习各类算法之后都要本身从零开始编程，对本科学生是很是很是困难，几乎不可能实现的。实际上，并非真的要让同窗们本身按照算法步骤从头编程，可以清楚每一类问题有哪些经常使用算法，学会使用现有的算法程序就能够了。

现有的算法程序从哪里来呢？一是来自计算机语言的各类算法工具包，以数学建模所涉及的算法来讲，Matlab 语言或者 Python 语言的工具包都很是丰富，程序质量高、接口规范、文档和例程比较完整。二是来自先前的老师和同窗积累的算法例程，但要系统全面地搜集这种算法例程也很困难，并且搜集到的例程质量良莠不齐、接口五花八门，新手要进行消化吸取的难度也很大。

为何选择 Python 语言，而不是选择 Matlab 语言呢？首先，Matlab语言来作数学建模彻底能够，也是很好的选择。可是，学习任何一门计算机语言都是须要时间和精力的，咱们学习编程语言用于数学建模，但最好并不仅是为了数学建模，而是作其它工做时也能用。

从这个角度来讲，Python 语言的优点就很是明显了。Matlab 是商业数学软件，主要应用于与数值计算相关的科研领域，在编程语言中排名 1九、占比 1%。Python 语言是一种通用的高级编程语言，简单易学、免费开源，应用领域几乎无所不能，是最流行的编程语言，占比 12%。总结来讲，在计算研究领域 Matlab 语言的性能更强，但在其它领域 Python 语言则是王者。

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5. Python 数学建模好很差学？

综合来看，Python 比较容易学，也值得学。

大神以为简单的问题，小白总会感到困难的。比较而言，Python 是比较简单、易学易用的程序语言，比 C 语言容易学、好掌握。不过，零基础学习 Matlab 会更容易上手，要精通也不容易；而 Python 大约仍是须要一个月的基础学习，才能较好地学习和使用数学建模的算法。

既然这样，为何你们一提及数学建模就会想到 Matlab 语言，数模培训中也都在用 Matlab 语言呢？首先，Matlab 语言在数学建模中也是很好的选择；其次，十几年前开始搞数模竞赛时，Python 语言尚未如今这么强大和流行；第三，Matlab 语言对于从事教学科研的老师是最熟悉、最经常使用的；最后，是因为多年的积累和惯性。

若是大学课程开设过计算机语言，一般是 C语言，在此基础上自学 Python 很容易，能够直接结合数学建模的内容学习 Python ；若是尚未开设计算机语言课程，自学 Python 语言也是较好的选择，特别是对于数学建模以外的需求也能胜任。

6. 『Python小白的数学建模课 @ Youcans』系列计划

近年来，学习 Python 语言的人愈来愈多，使用 Python语言学习数学建模、参加数模竞赛的同窗也愈来愈多。可是，关于 Python 语言数学建模的书籍、教程仍然比较少，而且与小白的需求存在差距：老师讲的很精彩，我听的很激动，下来仍是不会用。

这正是本系列『Python小白的数学建模课 @ Youcans』写做的初衷：

• 面向数模小白 & Python 小白，从零开始，按照 Matlab 数学建模培训的框架体系，系统讲解 Python 语言的实现方案；
• 着重讲算法的使用过程，例程尽可能直接选用 Matlab 培训教程中的例题；
• 讲算法思想，不讲算法内容；讲算法应用条件，不讲算法实现过程；
• 开源工具包能实现的算法，不要本身造轮子；
• 尽可能用最简单易懂的程序结构，哪怕有些笨拙；
• 全部例程都是调试运行经过，带有不厌其烦的详细注释、说明和运行结果。

本系列『Python 数学建模 @ Youcans』计划 50篇，系统解决数学建模学习所需的技术和算法。
此前写过一些专题的『Python 数模笔记』，就再也不更新了，部份内容将根据本系列的章节从新整理。

感谢你们的支持，但愿学习 Python 数学建模的同窗能够关注收藏本系列。

最后，其实我也是一名 Python 小白。

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版权说明：

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