Introduzione alle librerie di terze parti

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Introduzione alle librerie di terze parti

Versione italiana

Le librerie di terze parti in Python sono uno dei punti di forza del linguaggio, poiché estendono le sue funzionalità in modo significativo. Di seguito è riportata un'introduzione ad alcune delle librerie più popolari e utili per vari scopi:


1. numpy: Calcolo numerico e array multidimensionali

numpy è una libreria fondamentale per il calcolo numerico in Python. Fornisce strutture dati efficienti come gli array multidimensionali e una vasta gamma di funzioni matematiche per operazioni veloci su grandi quantità di dati.

  • Caratteristiche principali:

    • Array multidimensionali (ndarray).
    • Operazioni vettorializzate (evitano loop espliciti).
    • Funzioni matematiche avanzate (algebra lineare, trasformate di Fourier, ecc.).
    • Integrazione con altre librerie scientifiche.
  • Esempio:

import numpy as np # Creazione di un array arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5]) # Operazioni vettorializzate print(arr * 2) # Output: [ 2 4 6 8 10] # Creazione di una matrice matrix = np.array([[1, 2], [3, 4]]) print(matrix)

2. pandas: Manipolazione di dati strutturati (DataFrame)

pandas è una libreria per la manipolazione e l'analisi di dati strutturati, come tabelle e serie temporali. Il suo oggetto principale è il DataFrame, che rappresenta una tabella di dati con righe e colonne.

  • Caratteristiche principali:

    • Strutture dati: Series (colonne) e DataFrame (tabelle).
    • Operazioni di lettura/scrittura su file (CSV, Excel, SQL, ecc.).
    • Pulizia, trasformazione e aggregazione dei dati.
    • Supporto per dati mancanti.
  • Esempio:

import pandas as pd # Creazione di un DataFrame data = {'Nome': ['Alice', 'Bob', 'Charlie'], 'Età': [25, 30, 35]} df = pd.DataFrame(data) # Visualizzazione dei dati print(df) # Output: # Nome Età # 0 Alice 25 # 1 Bob 30 # 2 Charlie 35

3. matplotlib e seaborn: Visualizzazione dei dati

matplotlib è una libreria per la creazione di grafici e visualizzazioni, mentre seaborn è costruita su matplotlib e offre un'interfaccia più semplice e grafici più attraenti.

  • Caratteristiche principali:

    • Creazione di grafici 2D e 3D.
    • Personalizzazione di grafici (colori, stili, etichette).
    • Grafici avanzati con seaborn (heatmap, pairplot, ecc.).
  • Esempio con matplotlib:

import matplotlib.pyplot as plt # Dati x = [1, 2, 3, 4, 5] y = [10, 20, 25, 30, 40] # Creazione di un grafico plt.plot(x, y, marker='o') plt.xlabel('X') plt.ylabel('Y') plt.title('Grafico di esempio') plt.show()
  • Esempio con seaborn:
import seaborn as sns import pandas as pd # Dati data = pd.DataFrame({'X': [1, 2, 3, 4, 5], 'Y': [10, 20, 25, 30, 40]}) # Creazione di un grafico sns.lineplot(x='X', y='Y', data=data) plt.show()

4. requests: Richieste HTTP

requests è una libreria per effettuare richieste HTTP in modo semplice e intuitivo. È ampiamente utilizzata per interagire con API web.

  • Caratteristiche principali:

    • Invio di richieste GET, POST, PUT, DELETE, ecc.
    • Gestione di parametri, intestazioni e autenticazione.
    • Lettura di risposte JSON.
  • Esempio:

import requests # Richiesta GET response = requests.get('https://api.github.com') # Lettura della risposta print(response.status_code) # Codice di stato (es. 200) print(response.json()) # Dati JSON restituiti

5. flask o django: Introduzione al web development

Sia flask che django sono framework per lo sviluppo di applicazioni web in Python.

  • flask:

    • Microframework leggero e flessibile.
    • Ideale per applicazioni piccole o medie.
    • Richiede configurazione manuale per funzionalità avanzate.
  • django:

    • Framework full-stack con funzionalità integrate (admin, ORM, autenticazione).
    • Ideale per applicazioni complesse e scalabili.
    • Maggiore complessità rispetto a flask.
  • Esempio con flask:

from flask import Flask app = Flask(__name__) @app.route('/') def home(): return "Ciao, mondo!" if __name__ == '__main__': app.run(debug=True)
  • Esempio con django:
    1. Installa Django: pip install django.
    2. Crea un progetto: django-admin startproject myproject.
    3. Avvia il server: python manage.py runserver.

English version

Introduction to Third-Party Libraries

Third-party libraries in Python are one of the strengths of the language, as they extend its functionality significantly. Here is an introduction to some of the most popular and useful libraries for various purposes:


1. numpy: Numerical Computing and Multidimensional Arrays

numpy is a fundamental library for numerical computation in Python. It provides efficient data structures such as multidimensional arrays and a wide range of mathematical functions for fast operations on large amounts of data.

  • Key Features:

  • Multidimensional arrays (ndarray).

  • Vectorized operations (avoid explicit loops).

  • Advanced mathematical functions (linear algebra, Fourier transforms, etc.).

  • Integration with other scientific libraries.

  • Example:

import numpy as np # Creating an array arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5]) # Vectorized operations print(arr * 2) # Output: [ 2 4 6 8 10] # Creating a matrix matrix = np.array([[1, 2], [3, 4]]) print(matrix)

2. pandas: Structured data manipulation (DataFrame)

pandas is a library for manipulating and analyzing structured data, such as tables and time series. Its main object is the DataFrame, which represents a data table with rows and columns.

  • Key Features:

  • Data structures: Series (columns) and DataFrame (tables).

  • Read/write operations on files (CSV, Excel, SQL, etc.).

  • Data cleaning, transformation and aggregation.

  • Support for missing data.

  • Example:

import pandas as pd # Creating a DataFrame data = {'Name': ['Alice', 'Bob', 'Charlie'], 'Age': [25, 30, 35]} df = pd.DataFrame(data) # Visualizing the data print(df) # Output: # Name Age # 0 Alice 25 # 1 Bob 30 # 2 Charlie 35

3. matplotlib and seaborn: Visualizing the data

matplotlib is a library for creating graphs and visualizations, while seaborn is built on top of matplotlib and offers a simpler interface and more attractive graphs.

  • Key Features:

  • Creating 2D and 3D graphs.

  • Customization of graphs (colors, styles, labels).

  • Advanced graphs with seaborn (heatmap, pairplot, etc.).

  • Example with matplotlib:

import matplotlib.pyplot as plt # Data x = [1, 2, 3, 4, 5] y = [10, 20, 25, 30, 40] # Creating a plot plt.plot(x, y, marker='o') plt.xlabel('X') plt.ylabel('Y') plt.title('Sample plot') plt.show()
  • Example with seaborn:
import seaborn as sns import pandas as pd # Data data = pd.DataFrame({'X': [1, 2, 3, 4, 5], 'Y': [10, 20, 25, 30, 40]}) # Creating a graph sns.lineplot(x='X', y='Y', data=data) plt.show()

4. requests: HTTP Requests

requests is a library for making HTTP requests in a simple and intuitive way. It is widely used to interact with web APIs.

  • Key Features:

  • Sending GET, POST, PUT, DELETE requests, etc.

  • Handling parameters, headers, and authentication.

  • Reading JSON responses.

  • Example:

import requests # GET request response = requests.get('https://api.github.com') # Reading the response print(response.status_code) # Status code (e.g. 200) print(response.json()) # JSON data returned

5. flask ​​or django: Introduction to web development

Both flask ​​and django are frameworks for developing web applications in Python.

  • flask:

  • Lightweight and flexible microframework.

  • Ideal for small to medium applications.

  • Requires manual configuration for advanced features.

  • django:

  • Full-stack framework with built-in features (admin, ORM, authentication).

  • Ideal for complex and scalable applications.

  • More complex than flask.

  • Example with flask:

from flask import Flask app = Flask(__name__) @app.route('/') def home(): return "Hello, world!" if __name__ == '__main__': app.run(debug=True)
  • Example with django:
  1. Install Django: pip install django.
  2. Create a project: django-admin startproject myproject.
  3. Start the server: python manage.py runserver.

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