计算物理复习

这是一篇关于计算物理复习的思维导图，主要内容有Linus简介、Python基础、物理场可视化、Numpy简介等。

计算物理复习提纲

• Linus简介
  • Linux目录下结构介绍
    • /dev存放抽象硬件
    • /lib存放系统库文件
    • /sbin存放特权级二进制文件
    • /var存放经常变化的文件
    • /home普通用户目录
    • /etc存放配置文件目录
    • /boot存放内核与启动文件
    • /bin存放二进制文件（可执行命令）
    • /usr存放安装程序（软件默认目录）
    • /mnt文件挂载目录（u盘，光驱）
    • /root特权用户目录
    • /opt大型软件存放目录（非强制）
  • Linux系统常用命令
    • man/info：查找得到相关命令帮助手册得到相应信息
    • apropos :根据给出的关键字查找相关命令
    • cd：更改当前目录
    • rm/rmdir：删除文件/删除空文件夹
    • cp：复制文件
    • ln：创建链接
    • mkdir：创建空目录
    • cat：合并文件
    • less/more：阅读文本文件
    • head/tail：查看文件开头和结尾
    • find：Shell下的查找命令
    • grep：在文件中查找字符串
    • comm/cmp/diff：比较两个按照ASCLL码排序的文件/比较稳健内容，若相同则不显示，若不同则显示不同的位置/逐行比较找不同之处
    • sort：用于排序和合并文件
    • wc：以行数，单词数，字符数的顺序显示文件属性
    • tar:打包
    • chmod：更改文件属性
      • a:所有用户
      • o：其他用户
      • g：组成员
      • u:自己
    • chown：改变文件所有权
    • ssh/scp：网络协议，用于计算机之间的加密登录/远程加密拷贝文件
  • Vim编辑器操作
    • 命令模式：控制光标移动，删除字符，移动或复制
    • 输入模式：输入文字字符
      • 新增append
      • 插入insert
      • 开始open
      • ESC退回命令模式
    • 末行模式：存档或离开
      • ：q:结束编辑
      • ：q!强制结束
      • :w存档
      • ：wq保存并退出
• Python基础
  • 字面常量：值不能改变
    • 数字：int,float,complex
    • 字符串
      • 单引号，双引号指定字符串
      • 三引号指定多行字符串
  • 格式化方法：format()
    • print('{}was{}years old'.format(name,age))
  • 换行打印
    • 默认换行结尾
    • print("a",end='')不换行结尾
    • print("a",end=' ')指定空格结尾
  • 标识符
    • 第一个字符必须是大小写字母或下划线
    • 其他的必须是大小写字母，下划线或数字
  • 物理行，逻辑行，缩进
    • 逻辑行使用‘；’，建议一个物理行对应一个逻辑行
    • 四个空格缩进
  • 运算符和表达式
    • 加减乘除乘方
    • 整除（向下）//；取余%；
    • 比较运算符；或与非
  • 控制流
    • if~elif~else
      • 注意结尾处有冒号
    • while~else：注意else块会总是被执行，除非有break
    • for~in
    • break Vs contiinue
      • break不管循环条件直接终止循环语句
      • continue跳过当前循环块的剩余语句，进行下一次迭代
  • 函数
    • 定义函数：def 函数名（参数列表）：
    • 定义函数时给定的名称是形式参数
    • return
  • 模块使用其他程序中的函数
    • import XX
    • import XX as Y
    • from XX import FUNC[*] as YY
  • 高级数据类型
    • 列表
    • 元组:不可变
    • 字典
      • 形式：｛key1:value1,key2:value2｝
      • 键不可变，值随便
    • 序列
      • 主要功能：资格测试和索引操作
      • [1:3];[1:];[1:-1];[:]表示索引值；包括前不包括后
      • [::1]表示步长[::-1]表示倒序
  • 类
• 物理场可视化
  • 折线图
    • plot()
    • semilog(),loglog()
    • errorbar()
  • 散点图
    • scatter()
  • 柱状图
    • bar()
    • barh()
  • 直方图
    • hist()
  • 饼图
    • pie()
  • 3D表面
    • plot_surface()
    • contourf()
    • contour()
• Numpy简介
  • 数组创建
    • arange(始，末，步长)
    • linspace(始，末，数量)
  • 基本运算
  • 数组切片
    • [2:5]:索引值2，3，4
    • [0:6:2]:索引值为0，2，4
    • [::-1]:倒序
  • 多维数组
    • 指定方法：[行索引，列索引],以：指定全部
• 计算微积分
  • 矩形公式
  • 梯形公式
  • 辛普森公式
  • 基本微分公式
    • 泰勒公式
    • 差分公式
    • 二阶导数的近似公式
• 数据处理
  • 插值：用函数逼近离散的值
    • 拉格朗日插值：若给定n=1个节点，插值多项式次数不超过n
    • 牛顿插值
  • 曲线拟合最小二乘法：多项式的系数满足正则方程组
  • 求方程零点
    • 对分法:取一个起始间隔，[a,b],f(a),f(b)具有不同的符号，每次迭代取a,b的中间值，若a,m处符号不同，下一次迭代令b=m
    • 牛顿法
    • 割线法
• 常微分方程数值解
  • 基本思想
  • 欧拉方法
  • 改进欧拉方法
  • 荣格库塔法
• 偏微分方程数值解
  • 定解条件
    • 椭圆形
      • 不需要初始条件
    • 抛物线型
      • 初始条件：初始温度分布
    • 双曲线型
      • 初始条件：初位移和初速度
    • 边界条件
      • 第一类：边界上的函数值
      • 第二类：边界上函数值的法向导数
      • 第三类：边界上的函数值及其法向导数的线性组合
  • 差分法求解
    • 椭圆型
    • 双曲线型
    • 抛物线型