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Scpy2 - Python科学计算第二版实例代码集

scpy2为Python科学计算第二版的实例代码集，其中的包含许多演示代码以及一些实用的模块。

Scipy

解华容道

演示如何使用scipy.sparse.csgraph解华容道谜题。4种方块分别使用ABCD四个符号表示，空格表示无方块，例如标准开局为：

BAAB
BAAB
BCCB
BDDB
D  D

使用字符串BAABBAABBCCBBDDBD D表示。

这种布局一共有1个A、4个B、1个C和4个D方块，首先运行如下程序产生这些方块的所有布局：

!python -m scpy2.scipy.hrd ABBBBCDDDD

然后运行如下命令对横刀立马布局BAABBAABBCCBBDDBD D求解，该程序使用matplotlib制作界面。按箭头演示解题步骤，按空格键播放/暂停。

!python -m scpy2.scipy.hrd_solver "BAABBAABBCCBBDDBD  D"

matplotlib

matplotlib相关演示程序的文档

Cython

多关键字搜索

scpy2.cython.multisearch.MultiSearch演示如何对C语言的库进行包装。这里使用的库为[multifast](http://s ourceforge.net/projects/multifast/)。它能对文本使用多个关键词进行搜索。

from scpy2.cython import MultiSearch

ms = MultiSearch(["abc", "xyz"])
print ms.isin("123abcdef")
print ms.isin("123uvwxyz")
print ms.isin("123456789")

for pos, pattern in ms.iter_search("123abcdefxyz123"):
    print pos, pattern

True
True
False
3 abc
9 xyz

实例篇

cycosat

用Cython包装C语言的SAT问题求解器PicoSAT，并使用该扩展模块解决数独游戏和扫雷游戏。

http://fmv.jku.at/picosat/

例如如下问题：

有四位嫌疑犯，他们做了如下供述：

• 甲：不是我作案的。
• 乙：丁就是罪犯。
• 丙：乙是罪犯。
• 丁：乙有意诬陷我。

已知四个人当中只有一个说了真话。请推理出罪犯是谁？

from scpy2.cycosat import CoSAT

sat = CoSAT()
problem = [[1, -4], [1, -2], [1, 4], [-4, -2],
           [-4, 4], [-2, 4], [-1, 4, 2, -4]]

sat.add_clauses(problem)
print sat.solve()

[1, -1, -1, -1]

用CoSAT解数独游戏，按方向键移动光标，按数字键指定当前光标所在方格中的数字，0表示删除。黑色数字表示用户指定的数字，灰色数字为求解器的解。

%exec_python -m scpy2.examples.sudoku_solver

写作工具

生成结构图

GraphvizDataFrame, GraphvizMatplotlib, GraphvizMPLTransform三个类用于生成对象结构图：

%matplotlib inline
import pylab as pl
fig, ax = pl.subplots()
ax.plot([1, 2, 3])

from scpy2 import GraphvizMatplotlib
dot = GraphvizMatplotlib.graphviz(fig)
%dot -f png dot