1.1　组件安装

本节的最终目标是完成以下组件的安装，各个组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。

下面我们快速看一下在不同的操作系统中如何安装这些组件。

1.1.1　Linux

在以下代码中，$表示Linux终端的命令符，而>>>则表示Python解释器的命令符。

如果你的计算机上安装的是Ubuntu 20.04，那么系统将自带Python 3.8.5。

可执行以下代码来查看操作系统版本号：

$ cat /etc/os-release

执行python3将启动Python解释器，执行python将默认启动Python 2.7。

可执行以下代码来安装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

启动Python 3，可通过导入numpy、scipy、matplotlib和sklearn模块来验证这些组件是否安装成功。然后调用__version__，确保安装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上安装Python 3，需要去Python官方网站下载macOS对应的最新版Python 3。在我写本书的时候，Python 3的最新版本是3.9.2。下载后安装即可。

安装完成后，打开终端，确保安装成功：

$ python3 --version
Python 3.9.2

在安装完Python 3以后，就可以在终端直接用pip3来安装组件了。

$ 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中查看所安装组件的版本号。首先在终端执行python3以启动Python，然后导入NumPy、SciPy、matplotlib和sklearn模块并输出它们的版本号，以确保安装的版本符合最低要求。

1.1.3　Windows

在Windows 10中，可按照以下步骤安装Python 3和各个组件。

（1）访问Python官方网站并单击页面上的Downloads和Windows。

（2）在页面的底部选择x86-64对应的可执行程序。

（3）运行安装包，在安装过程中选择默认选项。

（4）选择Install for All Users和Add Python to the Windows PATH，这一点很重要。

在按照上面的步骤完成安装后，系统会自动添加Python到PATH环境变量中，因此你可以直接在命令行中运行Python。打开命令行（按Windows + R快捷键并输入cmd），执行python命令。如果一切顺利，你会看到Python的交互命令符>>>。我这里安装的版本是Python 3.8.2。注意在Windows中，退出Python对应的快捷键是Ctrl+Z而不是Ctrl+D。

Python安装程序会自动帮我们安装pip。这样我们就可以直接在命令行中使用pip来安装所依赖的组件了。可通过在提示符后执行以下命令来安装NumPy、SciPy、matplotlib和sklearn。

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

在这里，各个组件的版本分别是NumPy 1.18.1、SciPy 1.4.1、matplotlib 3.2.1和sklearn 0.22.2，它们全部满足最低版本要求。

要验证安装是否成功，可在命令行中启动Python，尝试导入numpy、scipy、matplotlib和sklearn模块。如果没有报错，就说明安装成功。接下来就要写Python代码了，你可以选择任何你熟悉的编辑软件，或直接使用记事本。

在完成这些组件的安装后，我们就准备好进入下一步了。下面我们先来快速熟悉一下已经安装的这些组件。虽然全书有很多示例会用到这些组件，但阅读一下我建议的文档还是值得的。