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数据处理与分析

NumPy

• 简介：多维数组计算核心库，支持高效数学运算。
• 安装：pip install numpy

• 实战：矩阵运算、科学计算、图像处理。

  Pandas

• 简介：数据清洗与分析利器，支持DataFrame操作。
• 安装：pip install pandas

• 实战：CSV/Excel数据处理、时间序列分析。

  Polars

• 简介：高性能DataFrame库（替代Pandas），支持多线程。
• 安装：pip install polars

• 实战：大数据集快速处理。

  Dask

• 简介：并行计算框架，处理超大规模数据。
• 安装：pip install dask

• 实战：分布式计算、内存不足时的分块处理。

  OpenPyXL

• 简介：读写Excel文件。
• 安装：pip install openpyxl

• 实战：自动化生成Excel报表。

  机器学习与AI

  Scikit-learn

• 简介：经典机器学习库，涵盖分类、回归、聚类。
• 安装：pip install scikit-learn

• 实战：模型训练、交叉验证。

  TensorFlow/PyTorch

• 简介：深度学习框架，支持GPU加速。
• 安装：pip install tensorflow 或 pip install torch

• 实战：神经网络构建、图像识别。

  Hugging Face Transformers

• 简介：预训练NLP模型库（如BERT、GPT）。
• 安装：pip install transformers

• 实战：文本生成、情感分析。

  LightGBM/XGBoost

• 简介：高性能梯度提升框架。
• 安装：pip install lightgbm 或 pip install xgboost

• 实战：结构化数据建模竞赛。

  OpenCV

• 简介：计算机视觉库，图像/视频处理。
• 安装：pip install opencv-python

• 实战：人脸检测、图像增强。

  Web开发与API

  FastAPI

• 简介：高性能API框架，支持异步。
• 安装：pip install fastapi + uvicorn

• 实战：构建RESTful API、微服务。

  Django

• 简介：全栈Web框架，内置ORM和Admin。
• 安装：pip install django

• 实战：企业级Web应用开发。

  Flask

• 简介：轻量级Web框架，灵活扩展。
• 安装：pip install flask

• 实战：小型API服务、快速原型。

  Requests

• 简介：HTTP客户端库，简化网络请求。
• 安装：pip install requests

• 实战：爬虫数据抓取、调用第三方API。

  BeautifulSoup/Scrapy

• 简介：HTML/XML解析与爬虫框架。
• 安装：pip install beautifulsoup4 或 pip install scrapy

• 实战：网页数据抽取、自动化爬虫。

  数据可视化

  Matplotlib

• 简介：经典2D绘图库，高度定制化。
• 安装：pip install matplotlib

• 实战：科研图表、折线图/柱状图。

  Seaborn

• 简介：基于Matplotlib的高级统计图表。
• 安装：pip install seaborn

• 实战：热力图、分布图。

  Plotly

• 简介：交互式可视化，支持Web嵌入。
• 安装：pip install plotly

• 实战：动态仪表盘、地理地图。

  Pyecharts

• 简介：基于ECharts的Python可视化库。
• 安装：pip install pyecharts

• 实战：中国地图、3D图表。

  Bokeh

• 简介：交互式Web可视化。
• 安装：pip install bokeh

• 实战：实时数据流仪表盘。

  数据库与ORM

  SQLAlchemy

• 简介：SQL工具包和ORM框架。
• 安装：pip install sqlalchemy

• 实战：数据库连接、复杂查询。

  Psycopg2

• 简介：PostgreSQL适配器。
• 安装：pip install psycopg2-binary

• 实战：PostgreSQL数据读写。

  Redis-Py

• 简介：Redis数据库客户端。
• 安装：pip install redis

• 实战：缓存管理、消息队列。

  MongoEngine

• 简介：MongoDB的ORM库。
• 安装：pip install mongoengine

• 实战：NoSQL数据建模。

  Elasticsearch-DSL

• 简介：Elasticsearch查询构建器。
• 安装：pip install elasticsearch-dsl

• 实战：全文搜索、日志分析。

  测试与调试

  Pytest

• 简介：简洁的测试框架，支持插件扩展。
• 安装：pip install pytest

• 实战：单元测试、性能测试。

  Unittest

• 简介：Python标准测试框架。

• 实战：测试用例编写、覆盖率统计。

  Selenium

• 简介：浏览器自动化测试工具。
• 安装：pip install selenium

• 实战：Web UI自动化测试。

  Hypothesis

• 简介：基于属性的测试库。
• 安装：pip install hypothesis

• 实战：边界条件自动生成测试用例。

  Pdb

• 简介：Python内置调试器。

• 实战：断点调试、变量检查。

  GUI开发

  Tkinter

• 简介：Python标准GUI库，简单易用。

• 实战：快速构建桌面小工具。

  PyQt/PySide

• 简介：Qt框架的Python绑定。
• 安装：pip install pyqt5 或 pip install pyside6

• 实战：跨平台复杂桌面应用。

  Kivy

• 简介：支持多点触控的跨平台GUI框架。
• 安装：pip install kivy

• 实战：移动端应用开发。

  DearPyGui

• 简介：高性能即时模式GUI库。
• 安装：pip install dearpygui

• 实战：数据可视化仪表盘。

  Streamlit

• 简介：快速构建数据科学Web应用。
• 安装：pip install streamlit

• 实战：机器学习模型演示界面。

  网络与安全

  Scapy

• 简介：网络数据包操作工具。
• 安装：pip install scapy

• 实战：网络嗅探、协议分析。

  Paramiko

• 简介：SSHv2协议实现库。
• 安装：pip install paramiko

• 实战：远程服务器管理、SFTP传输。

  Cryptography

• 简介：加密与安全工具库。
• 安装：pip install cryptography

• 实战：AES/RSA加密、数字签名。

  PyJWT

• 简介：JSON Web Token生成与验证。
• 安装：pip install pyjwt

• 实战：用户身份认证。

  Nmap

• 简介：网络扫描与主机发现。
• 安装：pip install python-nmap

• 实战：端口扫描、服务探测。

  其他实用工具

  Jupyter Notebook

• 简介：交互式编程环境。
• 安装：pip install jupyter

• 实战：数据分析、教学演示。

  Logging

• 简介：Python标准日志模块。

• 实战：记录程序运行状态。

  Argparse

• 简介：命令行参数解析库。

• 实战：编写CLI工具。

  Tqdm

• 简介：进度条显示库。
• 安装：pip install tqdm

• 实战：长时间任务进度可视化。

  PyInstaller

• 简介：将Python脚本打包为可执行文件。
• 安装：pip install pyinstaller
• 实战：分发独立应用程序。

实战利器推荐

• 效率工具：Click（命令行工具）、Rich（终端美化）、Black（代码格式化）
• 数据处理：DuckDB（嵌入式分析数据库）、Vaex（大数据集懒计算）
• 机器学习：MLflow（模型生命周期管理）、Gradio（快速构建模型Demo）
• 自动化：PyAutoGUI（GUI自动化）、Twilio（短信/电话API）

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