1.1　組件安裝

本節的最終目標是完成以下組件的安裝，各個組件的版本最低要求如下：

? Python 3.8.5；

? NumPy 1.17.4；

? SciPy 1.4.1；

? matplotlib 3.1.2；

? sklearn 0.23.2。

如果版本更新，通常也可以。

下面我們快速看一下在不同的操作系統中如何安裝這些組件。

1.1.1　Linux

在以下代碼中，$表示Linux終端的命令符，而>>>則表示Python解釋器的命令符。

如果你的計算機上安裝的是Ubuntu 20.04，那么系統將自帶Python 3.8.5。

可執行以下代碼來查看操作系統版本號：

$ cat /etc/os-release

執行python3將啟動Python解釋器，執行python將默認啟動Python 2.7。

可執行以下代碼來安裝NumPy、SciPy、matplotlib和sklearn：

$ sudo apt-get install python3-pip
$ sudo apt-get install python3-numpy
$ sudo apt-get install python3-scipy
$ sudo pip3 install matplotlib
$ sudo pip3 install scikit-learn

啟動Python 3，可通過導入numpy、scipy、matplotlib和sklearn模塊來驗證這些組件是否安裝成功。然后調用__version__，確保安裝的版本高于最低要求，例如：

>>> import numpy; numpy.__version__
'1.17.4'
>>> import scipy; scipy.__version__
'1.4.1'
>>> import matplotlib; matplotlib.__version__
'3.1.2'
>>> import sklearn; sklearn.__version__
'0.23.2'

1.1.2　macOS

在Mac上安裝Python 3，需要去Python官方網站下載macOS對應的最新版Python 3。在我寫本書的時候，Python 3的最新版本是3.9.2。下載后安裝即可。

安裝完成后，打開終端，確保安裝成功：

$ python3 --version
Python 3.9.2

在安裝完Python 3以后，就可以在終端直接用pip3來安裝組件了。

$ pip3 install numpy --user
$ pip3 install scipy --user
$ pip3 install matplotlib --user
$ pip3 install scikit-learn --user

最后，你可以在Python 3中查看所安裝組件的版本號。首先在終端執行python3以啟動Python，然后導入NumPy、SciPy、matplotlib和sklearn模塊并輸出它們的版本號，以確保安裝的版本符合最低要求。

1.1.3　Windows

在Windows 10中，可按照以下步驟安裝Python 3和各個組件。

（1）訪問Python官方網站并單擊頁面上的Downloads和Windows。

（2）在頁面的底部選擇x86-64對應的可執行程序。

（3）運行安裝包，在安裝過程中選擇默認選項。

（4）選擇Install for All Users和Add Python to the Windows PATH，這一點很重要。

在按照上面的步驟完成安裝后，系統會自動添加Python到PATH環境變量中，因此你可以直接在命令行中運行Python。打開命令行（按Windows + R快捷鍵并輸入cmd），執行python命令。如果一切順利，你會看到Python的交互命令符>>>。我這里安裝的版本是Python 3.8.2。注意在Windows中，退出Python對應的快捷鍵是Ctrl+Z而不是Ctrl+D。

Python安裝程序會自動幫我們安裝pip。這樣我們就可以直接在命令行中使用pip來安裝所依賴的組件了。可通過在提示符后執行以下命令來安裝NumPy、SciPy、matplotlib和sklearn。

> pip install numpy
> pip install scipy
> pip install matplotlib
> pip install sklearn

在這里，各個組件的版本分別是NumPy 1.18.1、SciPy 1.4.1、matplotlib 3.2.1和sklearn 0.22.2，它們全部滿足最低版本要求。

要驗證安裝是否成功，可在命令行中啟動Python，嘗試導入numpy、scipy、matplotlib和sklearn模塊。如果沒有報錯，就說明安裝成功。接下來就要寫Python代碼了，你可以選擇任何你熟悉的編輯軟件，或直接使用記事本。

在完成這些組件的安裝后，我們就準備好進入下一步了。下面我們先來快速熟悉一下已經安裝的這些組件。雖然全書有很多示例會用到這些組件，但閱讀一下我建議的文檔還是值得的。