Różnica między Pythonem a Matlabem

Popularność naukowych środowisk komputerowych, takich jak Mathematica, Maple i Matlab, znacznie wzrosła w ciągu ostatniej dekady ze względu na fakt, że naukowcy i inżynierowie czują się bardziej wydajni w takich środowiskach. Jednym z oczywistych powodów jest potężny zestaw narzędzi i prosta składnia języków poleceń w tych środowiskach. Kolejnym czynnikiem jest ścisła integracja wizualizacji, która pozwoliłaby ci szybko wizualizować to, co obliczyłeś. Jednak wadą środowiska jest to, że nie działają one dobrze z innymi typami oprogramowania numerycznego i systemów wizualizacji. W tym miejscu pojawia się Python. Python oferuje prostą i czystą składnię popularnych środowisk komputerowych, w tym Matlab. Który z nich jest lepszy - Python lub Matlab? Nie ma prostej odpowiedzi na to pytanie, ponieważ obaj mają sprawiedliwą część zalet i wad.

Co to jest Python?

Python jest uniwersalnym językiem programowania wieloplatformowym, który jest szczególnie łatwy do nauczenia, a kod jest czytelny do odczytu i zapisu. Jest to bardzo ekspresyjny język, który wymaga napisania tylko mniej wierszy kodu niż to, co byłoby wymagane w przypadku równoważnej aplikacji napisanej w C ++ lub Javie. Python jest napisany w przenośnym ANSI C, więc kompiluje się i działa na wszystkich realnych systemach operacyjnych, w tym Linux, BSD, Mac OS X i Palm OS. Jego podstawowy język i biblioteki działają w ten sam sposób na wszystkich platformach, dzięki czemu można programować w mieszanych środowiskach. Mówiąc najprościej, możesz używać interfejsów Python do istniejących bibliotek jako sposobu na stworzenie własnego środowiska rozwiązywania problemów.

Co to jest Matlab?

Matlab oznacza Matrix Laboratory i jest potężnym językiem technicznym do programowania matematycznego. Jest to matematyczne i graficzne oprogramowanie z wieloma wbudowanymi narzędziami do rozwiązywania problemów i tworzenia ilustracji graficznych. Został opracowany przez Cleve Moler pod koniec lat siedemdziesiątych. Zaczęło się jako oprogramowanie interfejsowe zapewniające łatwy dostęp do bibliotek Fortran do obliczeń numerycznych bez pisania Fortran. Profesjonalna wersja Matlaba z funkcjami graficznymi i GUI została opracowana w 1983 roku wspólnie przez Johna Little, Cleve Moler i Steve Bangert. Następnie zaczęli przepisywać Matlab w C, co doprowadziło do powstania MathWorks w 1984 roku. Od tego czasu Matlab stał się de facto standardem analizy danych, wizualizacji graficznej, analizy numerycznej i kilku innych aplikacji.

Różnica między Pythonem a Matlabem

1. Język używany w Pythonie i Matlabie 

- Z definicji Python jest wieloparadigmowym, uniwersalnym językiem programowania napisanym w przenośnym ANSI C i używanym do tworzenia pełnowartościowych aplikacji lub innych narzędzi programowych. Podstawowy język i biblioteki Pythona działają w ten sam sposób na wszystkich platformach, dzięki czemu można programować w mieszanych środowiskach. Z drugiej strony Matlab jest komercyjnym językiem zorientowanym na matematykę i matrycę do programowania matematycznego. Matlab ma specjalistyczne zestawy narzędzi, które zostały profesjonalnie opracowane i skrupulatnie przetestowane pod kątem kilku zastosowań naukowych i inżynieryjnych. Matlab ma bardziej wszechstronną funkcjonalność numeryczną niż Python.

2. Biblioteki 

- Python jest wyposażony w obszerną standardową bibliotekę, która pozwala robić takie rzeczy, jak tworzenie serwera WWW, pobieranie pliku, rozpakowywanie skompresowanego archiwum i wiele innych za pomocą zaledwie kilku linii kodu. Biblioteka przeznaczona do programowania ogólnego i zawiera moduły do ​​specyficznych dla systemu operacyjnego rzeczy, takich jak wątki, sieci, bazy danych itp. Standardowa biblioteka Matlaba, z drugiej strony, nie zawiera tyle funkcji do programowania ogólnego, ale ma kilka potężnych zestawów narzędzi do rozwiązywania najczęstszych problemów.

3. Środowisko 

- Python i Matlab mają wiele cech wspólnych, w tym prostą i czystą składnię, brak deklaracji zmiennych, łatwe tworzenie GUI oraz klejenie wizualizacji i symulacji. Jednak Python ma wyraźną przewagę nad Matlabem pod względem rozwoju środowiska. Środowisko Python jest całkowicie otwarte i przeznaczone do integracji z narzędziami zewnętrznymi, podczas gdy Matlab to interaktywny program matematyczny używany do analizy numerycznej, wizualizacji graficznej, przetwarzania sygnałów i wielu innych aplikacji. Matlab jest niezależny od platformy, co oznacza, że ​​program może działać niezmiennie na wszystkich platformach.

4. Indeksowanie 

- Python używa indeksowania opartego na 0, co oznacza, że ​​tablice są indeksowane od 0, aby zapewnić spójność z innymi rodzinami języków, w tym C, C ++ i Java. Indeksowanie na podstawie 0 oznacza, że ​​pierwszy element ma indeks 0, a nie 1, a drugi element ma indeks 1 i tak dalej. Jednak tablice można również indeksować przy użyciu liczb ujemnych, co upraszcza algorytmy w formie. Z drugiej strony Matlab używa indeksowania opartego na 1, jak większość wektorów i macierzy, co po prostu oznacza, że ​​ma indeksowanie tablic zaczynające się od 1 zamiast 0.

5. Wydajność vs. Python vs. Matlab

- Python jest bardziej wyrazisty i czytelny w porównaniu do Matlaba, jeśli chodzi o problemy na dużą skalę, a biblioteki Pythona są bardziej wyrafinowane do pisania programów narzędziowych i skryptów CGI. Jednak możliwości graficzne Matlaba są wygodniejsze niż w Pythonie, ponieważ jego grafika opiera się na zewnętrznych pakietach, które należy zainstalować osobno. Kod Python wymaga dodatków zorientowanych na programistę, aby uzyskać lepsze korzyści wydajnościowe, takie jak jawne programowanie równoległe i kompilacja just-in-time. Jednak Matlab jest słaby jako język programowania ogólnego przeznaczenia.

Python vs. Matlab: Tabela porównawcza

Podsumowanie Python vs. Matlab

Zarówno Python, jak i Matlab są wysokopoziomowymi językami programowania używanymi do wykonywania kilku zadań analizy danych i renderowania zarówno dla nauki, jak i inżynierii. Mają naprawdę wiele wspólnych cech, w tym brak deklaracji zmiennych, prostą i czystą składnię, łatwe tworzenie GUI i klejenie wizualizacji. Jednak Matlab jest językiem programowania i środowiskiem obliczeniowym zarówno dla naukowców, jak i inżynierów, podczas gdy Python jest językiem programowania ogólnego przeznaczenia używanym do tworzenia stron internetowych i aplikacji. Python jest bardziej wyrazisty i czytelny w porównaniu do Matlaba, jeśli chodzi o problemy na dużą skalę, podczas gdy możliwości graficzne Matlaba są wygodniejsze niż w Pythonie.