Python與R、Matlab的對(duì)比

yunhao 發(fā)布于2019-07-31 10:10 / 1769人閱讀

摘要：我們來(lái)看一下美國(guó)相關(guān)專業(yè)人員對(duì)兩者的對(duì)比，只是粗略而不精準(zhǔn)的翻譯一下。小結(jié)其實(shí)在寫(xiě)這篇文章之前，我就問(wèn)過(guò)一下包括清華在內(nèi)的學(xué)校以及一些數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生，和還是占主流，但是經(jīng)過(guò)一番調(diào)查發(fā)現(xiàn)在美國(guó)在數(shù)據(jù)科學(xué)數(shù)學(xué)等方面好像漸成壓倒性的優(yōu)勢(shì)。

作為一枚程序員，想要研究Python編程語(yǔ)言與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)（教學(xué)）的結(jié)合，就不能不了解以及比對(duì)一下其他數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與應(yīng)用的解決方案，比如R語(yǔ)言、Matlab等數(shù)學(xué)軟件。經(jīng)過(guò)廣泛的搜索了解了一下國(guó)外的反饋與趨勢(shì)之后，最終的結(jié)論就是Python確實(shí)是未來(lái)。

Python與R語(yǔ)言的對(duì)比

Python與R語(yǔ)言在數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的對(duì)比，DataCamp上有一篇引用率非常高的文章，數(shù)據(jù)分析選擇R還是Python，不過(guò)這篇文章是2015年寫(xiě)的，我們先大致總結(jié)一下文章內(nèi)容：

R主要用于學(xué)術(shù)與研究，也開(kāi)始迅速進(jìn)入企業(yè)市場(chǎng)，越是接近統(tǒng)計(jì)學(xué)、研究、數(shù)據(jù)科學(xué)，你就會(huì)越偏愛(ài)R，而Python主要用于程序員想進(jìn)入數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域、掌握統(tǒng)計(jì)技能，以及其他開(kāi)發(fā)人員進(jìn)入數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域。如果你的工作越接近工程環(huán)境，你會(huì)越偏愛(ài)Python。

R的社區(qū)生態(tài)主要是研究員，數(shù)據(jù)科學(xué)家、統(tǒng)計(jì)學(xué)家和量化研究員，而Python主要是程序員和開(kāi)發(fā)者。

R學(xué)習(xí)門(mén)檻比較高，但是當(dāng)你掌握了基礎(chǔ)之后就學(xué)起來(lái)比較容易，R對(duì)程序員來(lái)說(shuō)不難；Python可讀性強(qiáng)，入門(mén)非常容易，被公認(rèn)為非常不錯(cuò)的入門(mén)編程語(yǔ)言。

在2015年前的Tiobe編程語(yǔ)言的排名上Python排名在第4或第5，R排在第17到13。而據(jù)2015數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域，用R的研究員占58%，Python占42%，兩者都用的占23.45%；

在2013年，R轉(zhuǎn)Python的有26%，Python轉(zhuǎn)R的有18%，而新進(jìn)入數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的有44%的人選擇R，23%的人選擇Python.

從2015年之前的情況看來(lái)，正如作者所說(shuō)，R和Python在數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域確實(shí)平分秋色，難分伯仲，從數(shù)據(jù)中我們可以看出，雖然Python相比R更流行，在編程方面更有優(yōu)勢(shì)，但是在數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域，選擇使用R的人更多。

但是翻到2018年的文章里看到2016、2017年的數(shù)據(jù)，情況下發(fā)生了逆轉(zhuǎn)。在數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域，2016年有34%的人選擇Python，42%的人選擇R，而到了2017年41%的人選擇Python，36%的人選擇R。在2017年的調(diào)查統(tǒng)計(jì)里數(shù)據(jù)科學(xué)家和工程師最流行的編程語(yǔ)言分別是JavaScript(58.7%，令人驚訝啊，可能與數(shù)據(jù)可視化有關(guān)？)、SQL（58%）、Python(45%)，而R（11.2%），Python在商業(yè)領(lǐng)域領(lǐng)域比較火，而R在學(xué)術(shù)和研究領(lǐng)域比較多，所以不那么流行吧。而在最近的Tiobe的排行榜上，與數(shù)據(jù)科學(xué)相關(guān)的編程語(yǔ)言Python、R、SQL、Matlab等漲幅都比較大，Python在整個(gè)編程語(yǔ)言的流行度也由2014年的2%猛增到2019年8.26%，躍居第3，成為2018年年度語(yǔ)言。

Python、R、Scala在數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域的流行包

Python與Matlab的對(duì)比

雖然不是學(xué)數(shù)學(xué)的，但是Matlab的大名可是如雷貫耳，與數(shù)學(xué)相關(guān)專業(yè)、相關(guān)行業(yè)的學(xué)生、工程師們基本一定會(huì)使用到它。MathWorks公司跟設(shè)計(jì)公司Adobe、三維軟件公司Autodesk一樣都是極其硬核的存在，旗下的產(chǎn)品不僅是學(xué)習(xí)必備，而且是工程（比工作聽(tīng)起來(lái)霸氣）必備。我個(gè)人對(duì)Matlab的了解極其有限，Python與Matlab的對(duì)比我也只能像一個(gè)產(chǎn)品經(jīng)理去廣泛查閱專業(yè)意見(jiàn)來(lái)權(quán)衡利弊。我所得出的結(jié)論也只是基于掌握了Python的前提，斷不敢用偏頗的立場(chǎng)去褻瀆神器。
我們來(lái)看一下美國(guó)相關(guān)專業(yè)人員對(duì)兩者的對(duì)比，只是粗略而不精準(zhǔn)的翻譯一下。

我是一名工程師，之前長(zhǎng)期使用Matlab來(lái)處理復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算都沒(méi)有遇到什么大的問(wèn)題，就在幾個(gè)月前因?yàn)閸徫恍枰獙W(xué)習(xí)了Python之后，我才意識(shí)到Matlab相比Python是多么的糟糕。之前需要我用Matlab花一整天處理的問(wèn)題用Python只需數(shù)小時(shí)，Python的表現(xiàn)、流暢度讓我驚訝。而且使用Python我可以做之前用Matlab做的任何事情，而且更優(yōu)秀。因此我非常建議Matlab使用者轉(zhuǎn)向Python。Python編程語(yǔ)言比Matlab更強(qiáng)大，能夠聯(lián)合非常多的外部工具模塊，只需一個(gè)文件就可以調(diào)用非常多的庫(kù)、函數(shù)、類，語(yǔ)法也更加簡(jiǎn)單，面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)也更加方便，還能非常方便地調(diào)用C、C++、Fortran。Python是免費(fèi)的，而且可以運(yùn)行在更多平臺(tái)上面。    ---Stackoverflow某工程師

經(jīng)過(guò)調(diào)查Matlab與Python的宿命之爭(zhēng)在2011年就開(kāi)始了，而且網(wǎng)上Matlab與Python的對(duì)比文章、評(píng)論非常之多。Matlab官方在2013年就開(kāi)始拿Matlab和Python進(jìn)行對(duì)比官方對(duì)比最是致命：MATLAB OR Python中文，年代越近，由Matlab全面轉(zhuǎn)向Python的建議就越多，更多人直言Python是未來(lái)的編程語(yǔ)言，在Python與Matlab的選擇之上，看了非常多的建議，已成一邊倒的趨勢(shì)。
有人列出了Python相對(duì)于Matlab的8大優(yōu)勢(shì),我只粗略翻譯一下這8大優(yōu)勢(shì)，詳情大家可以去查看原文：

Python的代碼相比于Matlab更簡(jiǎn)潔，可讀性更強(qiáng)；

和其他編程一樣，Python都是從0開(kāi)始計(jì)數(shù)，而Matlab不是；

Python可以更好的支持哈希字典；

面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)讓Python更簡(jiǎn)單、更優(yōu)雅；

Python免費(fèi)且開(kāi)源；

Python一個(gè)文件、模塊里可以包含非常多的函數(shù)；

Python支持import聲明；

Python支持更多圖像處理的包和工具集

在PyCon 2017年的大會(huì)上，多位大佬提出科學(xué)家應(yīng)該全面擁抱Python，在2015年開(kāi)始Python在NASA的地位就開(kāi)始遙遙領(lǐng)先IDL、Matlab和Fortran。由于這里我們只討論P(yáng)ython和Matlab在數(shù)學(xué)上的對(duì)比，至于科學(xué)家轉(zhuǎn)型Python的優(yōu)勢(shì)的細(xì)節(jié)，大家可以看DataCamp的雄文。

小結(jié)

其實(shí)在寫(xiě)這篇文章之前，我就問(wèn)過(guò)一下包括清華在內(nèi)的學(xué)校以及一些數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生，Matlab和R還是占主流，但是經(jīng)過(guò)一番調(diào)查發(fā)現(xiàn)在美國(guó)Python在數(shù)據(jù)科學(xué)、數(shù)學(xué)等方面好像漸成壓倒性的優(yōu)勢(shì)。這也激勵(lì)我要把用Python學(xué)數(shù)學(xué)的專欄給寫(xiě)下去。