19 полезных библиотек для Python
Библиотеки — это готовые модули кода, которые используют разработчики, чтобы не писать один и тот же код несколько раз. В этой статье делимся подборкой самых полезных библиотек Python, рассказываем, как их установить, а также коротко описываем возможности.
К началу 2023 года Python остается одним из самых популярных языков программирования. Кроме простоты и легкости синтаксиса, он также отличается множеством подключаемых библиотек. В Python их более 137000 , и практически каждый день это число растет.
Стандартные библиотеки Python
Стандартные библиотеки Python — это модули кода, которые доступны разработчикам без дополнительной установки
Например, библиотека math в Python дает возможность выполнять самые разные математические функции: находить целое от вещественного числа (math.trunc(x)) , вычислять логарифмы (math.log(x[, base])) или значение числа �� (math.pi) . А библиотека os Python необходима для работы с файловой системой компьютера и операционной системой.
Другие стандартные библиотеки — random и datetime . Первая дает инструменты для работы со случайными числами, а вторая незаменима для программ, которые оперируют временем и датами.
Стандартные библиотеки Python не требуют отдельного подключения. Чтобы использовать их функционал, достаточно просто в начале программы написать import и название библиотеки.
import math Как подключить библиотеку Python
Большинство других библиотек Python требуют отдельного подключения. Но сделать это не сложно. При использовании современной версии Python 2.7.9 и выше или 3.4 и выше необходимый для подключения библиотек инструмент — система управления библиотеками PIP – устанавливается автоматически. Поэтому, чтобы установить библиотеку, вам достаточно сделать всего три шага:
- Войдите в командную строку.
- На Mac OS нажмите клавиши Command + Space , введите в появившемся окне слово Terminal и нажмите Enter /
- На Windows нажмите клавиши Win + R , введите в появившемся окне cmd и нажмите Enter .
- Чтобы проверить, установлен ли у вас PIP , а заодно обновить его до последней версии, введите в командную строку следующие команды и нажмите Enter :
- Для Mac OS: pip install –U pip
- Для Windows: python -m pip install -U pip
- Теперь просто введите pip install и название библиотеки. Например, pip install pandas или pip install theano , а затем нажмите Enter . Файлы библиотеки автоматически загрузятся на компьютер, и она установится.
Узнать, какие библиотеки Python подойдут под ваши задачи, можно из этой статьи и с помощью агрегатора библиотек — pypi.org .
Разберем несколько библиотек для решения задач из разных сфер — веб-разработки, Data Science, дата-аналитики, визуализации данных и создания Telegram-ботов. Под описанием каждой библиотеки приведем код для установки.
Станьте профессиональным Python-разработчиком с нуля за 10 месяцев На Хекслете есть профессия «Python-разработчик». Пройдите ее, чтобы изучить самый популярный язык программирования, освоить его фреймворки и создать большое портфолио с проектами на GitHub.
Библиотеки Python для веб-разработки
Среди веб-разработчиков на Python чаще работают бэкендеры — возможно, вы слышали про популярные у них фреймворки Django и Tornado. Еще на этом языке делают парсеры — программы для сбора данных с разных страниц в интернете.
HTTPX
HTTPX — одна из главных библиотек для бэкенд-разработчиков. В отличие от другой популярной библиотеки — Requests , HTTPX позволяет работать не только с синхронными, но и с асинхронными HTTP-запросами. Эта библиотека также поддерживает современную версию протокола — HTTP2 и довольно проста в использовании.
Код для установки:
pip install httpx Celery
Celery нужна для работы с фоновыми задачами. Она позволяет выстраивать их в очередь и распределять выполнение между разными процессорами и устройствами. Это помогает уменьшить нагрузку на процессор и выполнять трудоемкие задачи без ущерба производительности. Больше всего Celery полезна для разработчиков приложений.
pip install celery Scrapy
Scrapy – это библиотека, с которой удобно собирать данные для вашего приложения. Ее используют для написания поисковых роботов (веб-краулеров) и других алгоритмов для сбора данных. Она поддерживает асинхронность и поэтому позволяет быстро и эффективно решать самые разные задачи: от загрузки веб-страниц до их обработки и сохранения в различных форматах.
pip install scrapy Dash
Dash — это библиотека Python для работы над веб-приложениями. Ее отличает доступный инструментарий для создания графических интерфейсов (GUI), через которые пользователь может работать с данными. А еще в ней удобно делать приложения с интерактивными диаграммами, графиками, дашбордами.
pip install dash Изучите Django и начните работать с базами данных с помощью ORM Чтобы создавать сайты и веб-сервисы на Python, недостаточно знать сам язык. Нужно также понимать протокол HTTP, разбираться в веб-серверах и многом другом. Пройдите трек «Веб-разработка на Django» на Хекслете и найдите еще одно применение вашим навыкам Python-разработки.
Библиотеки Python для Machine Learning
Специалистам по машинному обучению в первую очередь важно обучать различные модели на данных и применять их для классификации, регрессии, кластеризации и решения других задач.
NumPy
NumPy — библиотека, известная не только программистам, работающим с Python. Она позволяет хранить и редактировать данные в n-мерных массивах, что в некоторых случаях намного надежнее обычных списков в Python. В основе NumPy — возможность выполнять очень сложные математические преобразования.
pip install numpy Pandas
Pandas — это основная библиотека Python для наиболее трудоемких задач в машинном обучении: подготовки и первичного анализа данных. С помощью Pandas удобно фильтровать, объединять и группировать данные, а также строить модели интерпретации любого уровня сложности.
pip install pandas TensorFlow
TensorFlow — это библиотека популярная у разработчиков нейронных сетей. Она использует тензоры — многомерные массивы, которые дают возможность работать с несколькими сетями одновременно. Также TensorFlow часто используется для распознавания изображений и рукописного текста.
pip install tensorflow LightGBM
LightGBM — библиотека, созданная сотрудниками Microsoft для работы в сфере машинного обучения. Ее ключевая особенность — быстрая реализация градиентного бустинга. Это такой принцип машинного обучения, который помогает разработчикам создавать новые алгоритмы, используя многоуровневые решения.
pip install lightgbm Читайте также: Как программировать на Python в Windows. Разбираем WSL
Библиотеки Python для форматирования и очистки данных
Среди аналитиков и научных работников на Python востребованы библиотеки для форматирования и очистки данных. Они помогают приводить данные к нужному виду, удалять пропуски и выбросы, объединять разные источники данных и так далее. Без таких библиотек работа с данными была бы гораздо сложнее и дольше.
Цифровых данных с каждым днем становится больше, и для упрощения их обработки нужны специальные инструменты. В Python есть множество библиотек, которые помогают приводить данные к нужному виду: удалять пропуски и выбросы, объединять разные источники данных.
Dora
Dora — это библиотека для очистки и разведочного анализа данных, которая значительно упрощает решение задач Data Science. С ее помощью можно преобразовывать категориальные данные в порядковые, менять и удалять столбцы, выделять, извлекать и визуализировать признаки и решать много других задач.
pip install dora Datacleaner
Datacleaner нужна для автоматической очистки и подготовки данных к анализу. Она позволяет удалять строки без указанного значения, кодировать нечисловые переменные, работать с фреймами Pandas и решать множество других задач. Datacleaner проста в использовании, так что подойдет и начинающим пользователям.
pip install datacleaner Tabulate
Tabulate используется для создания таблиц с удобным дизайном. В ней есть множество функций форматирования для удобного вывода словарей, списков, двумерных массивов библиотек NumPy и Pandas . Кроме консоли Tabulate поддерживает выгрузку данных и в различных веб-форматах — от HTML до Markdown Extra.
pip install tabulate Scrubadub
Scrubadub – это библиотека, особенно полезная для работы с конфиденциальными данными. Она предлагает множество гибких инструментов для удаления из массива данных имен, телефонов, URL-адресов, ID и других важных данных.
pip install scrubadub Библиотеки Python для визуализации данных
Библиотеки для визуализации данных позволяют создавать разнообразные графики, диаграммы, дашборды и другие изображения, которые помогают представить данные. С помощью таких библиотек можно сделать данные более привлекательными и понятными для аудитории.
Matplotlib
Matplotlib – одна из главных библиотек для визуализации данных на Python. Многие другие библиотеки, например, Cartopy или Seaborn используют для работы с графиками элементы именно этой библиотеки. У Matplotlib есть понятный объектно-ориентированный интерфейс и удобный API для встраивания в другие приложения.
pip install matplotlib Altair
Altair — это библиотека Python для статистической визуализации. Она носит «декларативный» характер: разработчикам не нужно писать объемный код для визуализации, а достаточно указать на связь с данными. Altair не поддерживает 3D, но особенно полезен для создания составных и комплексных 2D-графиков.
pip install altair Bokeh
Bokeh – библиотека визуализации данных, оптимизированная под браузеры. Она поддерживает работу с веб-приложениями и JSON-объектами, а также оптимизирована под работу с данными в реальном времени. Особенно часто Bokeh применяют для создания интерактивных визуализаций.
pip install bokeh Leather
Leather — это совсем новая библиотека визуализации данных для Python. Она наиболее полезна, когда задачу нужно решить как можно быстрее. В отличие от ряда подобных библиотек, Lether способна взаимодействовать с широким разнообразием данных и выводить их через векторную графику.
pip install leather Библиотеки Python для создания Telegram-ботов
Telegram-боты — то, что сделало Python особенно популярным на постсоветском пространстве. Боты используют для разных задач — от записи на публичные лекции до оказания помощи или написания текстовых RPG.
Aiogram
Aiogram – это удобная и полностью асинхронная библиотека для создания ботов. Написанные с ее помощью боты отличаются высокой скоростью работы и способностью оперативно справляться с большим трафиком.
pip install aiogram Python-telegram-bot
Python-telegram-bot – одна из самых старых библиотек для создания ботов c синхронным режимом работы. Кроме реализации чистого API эта библиотека содержит ряд высокоуровневых классов, упрощающих разработку ботов.
pip install python-telegram-bot Telebot
Telebot – библиотека, которая в большей степени подойдет начинающим разработчикам. Она проста в использовании, требует меньших объемов кода и способна работать как синхронно, так и асинхронно.
pip install telebot Итог
Мы рассмотрели 19 библиотек для Python, применяющихся в наиболее популярных областях программирования. Какую выбрать – зависит от ваших задач. Если вы опытный разработчик и не нашли в списке библиотеку, о которой точно должен знать каждый — расскажите о ней в комментариях.
Станьте профессиональным Python-разработчиком с нуля за 10 месяцев На Хекслете есть профессия «Python-разработчик». Пройдите ее, чтобы изучить самый популярный язык программирования, освоить его фреймворки и создать большое портфолио с проектами на GitHub.
Установка и использование модулей (библиотек) Python
Python — высокоуровневый язык программирования придуманный нидерландским программистом Гвидо (Гуидо) ван Россумом в 1991 году. Язык назван Python в честь популярного в 70-е британского телешоу Monty Python’s Flying Circus, скорее всего из-за того, что MPFC были первопроходцами жанра абстрактного юмора и язык Python максимально абстрактный. Так же код Python в основном является скриптом для интерпретатора — виртуальной машины, в которой он выполняется без компилирования в машинный код. Код Python можно скомпилировать в исполняемый машинный код при помощи компилятора Cython, но это уже выходит за пределы охвата данной статьи.
В этой статье мы рассмотрим как работать и устанавливать модули для интерпретатора Python на Raspberry Pi в графической среде Raspbian.
Внимание! Для корректной работы модулей FLASH-I2C на Raspberry Pi под управлением Raspberry OS «Buster» необходимо выключить динамическое тактирование ядра (опция core_freq_min должна быть равна core_freq в /boot/config.txt ) Ссылка на подробное описание.
Нам понадобится:
- Raspberry Pi
- Шнур micro USB-B — USB A
- Шнур HDMI-HDMI
- Блок питания USB 2,5А
- Клавиатура
- Мышь
- HDMI-совместимый монитор
- ПК в одной сети c Raspberry
- Кардридер microSD
- microSD карта памяти
Если из этого всего у вас есть только сама Raspberry, блок питания, SD карта и ПК с кард ридером — не переживайте, Raspberry можно настроить для подключения и удалённой работы по локальной сети при помощи этой статьи.
Предварительная настройка:
Для начала воспользуемся этой инструкцией для копирования образа диска системы на нашу microSD карту.
Если нужно работать с Rapberry по удалённому соединению (в случае отсутствия клавиатуры, мыши и монитора), можно воспользоваться этой статьёй.
Установка в графической среде:
Этот раздел объясняет процесс установки модулей Python в графической среде в редакторе Thonny Python IDE.
Курсором мыши наводим на пиктограмму малины в правом верхнем углу:
Выбираем в меню приложений Программирование -> Thonny Pyth on IDE:
Откроется окно Thonny Python IDE. Если под шапкой окна нет строки меню, нажимаем Switch to regular mode в правом верхнем углу, перезапускаем программу для применения изменений.
В строке меню выбираем Tools -> Manage packages.
Откроется окно установки пакетов:
В строке поиска вводим название необходимого нам модуля, для примера возьмём наш модуль управления I2C реле pyiArduinoI2Crelay:
После ввода нажимаем кнопку Search, справа от списка установленных модулей появится результат поиска. Нажимаем кнопку Install в нижней части окна:
Начнётся процесс установки, нужно немного подождать (это займет не больше минуты):
После установки модуль появится в списке установленных:
Теперь можно использовать его методы, но работать он будет только в Thonny Python IDE.
Попробуем написать и запустить следующий скрипт:
from pyiArduinoI2Crelay import * print(ALL_CHANNEL)
Набираем с клавиатуры вышеуказанный текст в главном окне редактора, сохраняем файл в меню File -> save, выбираем название для файла (например, new), нажимаем большую зелёную кнопку Play (Run curent script):
В нижнем поле редактора под названием shell будет выведен текст «255» — это значение константы ALL_CHANNEL из модуля pyiArduinoI2Crelay:
Установка в эмуляторе терминала:
Для использования модуля в качестве системного его нужно установить от имени супер-пользователя из командной строки. Этот раздел разъясняет этот процесс.
Нажимаем курсором мыши на пиктограмму виртуального терминала LXTerminal в верхнем меню:
Откроется окно виртуального терминала. Вводим с клавиатуры sudo pip3 install pyiArduinoI2Crelay и нажимаем клавишу enter, начнётся процесс установки:
Теперь можно пользоваться методами модуля.
Вводим с клавиатуры python3 и нажимаем enter, откроется строка ввода интерпретатора Python обозначаемая тремя правыми треугольными скобками «>>>»:
Вводим с клавиатуры from pyiArduinoI2Crelay import *, нажимаем enter, затем в новой строке вводим print(ALL_CHANNEL) , нажимаем enter. Будет выведено значение 255 константы ALL_CHANNEL из модуля pyiArduinoI2Crelay:
Для выхода из интерпретатора наберем на клавиатуре exit() и нажмем enter
Как установить библиотеку в Python: руководство для новичка
Знания расширяют сознание, а библиотеки — возможности языков программирования. Расскажем, как подключить их в Python.
Наталья Березовская
Автор в сфере IT, digital, экономики и финансов. Ведёт некоммерческий проект для начинающих писателей «ЛитЦех».
Мы уже рассказывали, как установить Python на различные операционные системы. Если хотите расширить возможности языка, используйте менеджер пакетов — именно с ним подключают библиотеки и модули. А если стоит вопрос, как научиться программировать на Python и получить работу, записывайтесь на курс «Python-разработчик».
Ручная установка
В этом способе не нужен традиционный установщик пакетов pip — модуль подключается прямо из источника. Это удобно, когда у вас несколько версий Python и нужно импортировать модуль в разные. Рекомендуем научиться делать это сразу.
1. Установите setuptools
Для этого скачайте файл с PyPI и извлеките его в системе.
2. Откройте сессию терминала
Поменяйте каталог на папку с файлом setup.
3. Запустите команду:
И автоматически установите любой необходимый пакет. Однако есть ограничения:
- Он может попробовать запустить пакет, который еще не загрузился до конца.
- С помощью easy install нельзя провести деинсталляцию.
Из-за этих и других причин в сообществе языка Python придумали и реализовали программу pip.
Установка pip
Она появилась в Python 3.4 и скачивается вместе с самим языком, но если у вас более ранняя версия, то установите pip вручную:
- Зайдите в PyPI и скачайте скриптget-pip.py.
- Затем выполните команду:
python get-pip.py
Установятся setuptools, если ранее его не было на компьютере, и сам pip. С его помощью подключают любые библиотеки и файлы — всё, что только может установить easy install. Но теперь для этого будет использоваться иная команда:
pip install package_name
А для обновления пакета применяйте:
Как установить библиотеку в Python
Python — популярный язык программирования, который поддерживает много дополнительных библиотек, модулей и фреймворков. Библиотеки помогают упростить разработку программ — используя их, вам не придется каждый раз набирать один и тот же код.
Чтобы установить необходимый пакет на Python, сначала его нужно найти. Для этого используют PyPI (Python Package Index) — хранилище программного обеспечения для Python. Но установка, подключение и работа с пакетами вручную — долгий процесс. Чтобы избежать трудностей, можно использовать специальную утилиту — установщик пакетов pip.
Pip — это утилита в командной строке, с помощью которой можно устанавливать и удалять программные пакеты PyPI. Другими словами, это система управления программными пакетами, написанными на Python.
В этой статье мы расскажем, как устанавливать библиотеки в Python при помощи pip.
Как установить pip
Для Python 3.4 и выше pip установлен по умолчанию, поэтому перед установкой стоит проверить версию Python. Это можно сделать через терминал.