科学项目教程
在 PyCharm 2024.1 及更高版本中,科学模式默认启用。
在本教程中,您将创建一个项目来运行和调试带有数据可视化的 Python 代码。
在开始之前,请确保已安装 conda。
创建一个 Python 项目
打开新建项目向导(文件 | 新建 | 项目)。
选择一个 纯 Python 项目类型。
在项目设置对话框中,指定项目名称,确保选择 conda 作为新环境,然后点击 创建。
通过右键点击项目根目录并选择 ,添加一个名为 main.py 的新 Python 文件。
打开 main.py 文件并添加以下代码示例:
import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt N = 50 x = np.random.rand(N) y = np.random.rand(N) colors = np.random.rand(N) area = np.pi * (15 * np.random.rand(N))**2 # 0 to 15 point radii plt.scatter(x, y, s=area, c=colors, alpha=0.5) plt.show() X = np.linspace(-np.pi, np.pi, 256,endpoint=True) C,S = np.cos(X), np.sin(X) plt.plot(X, C, color="blue", linewidth=2.5, linestyle="-") plt.plot(X, S, color="red", linewidth=2.5, linestyle="-") plt.xlim(X.min()*1.1, X.max()*1.1) plt.xticks([-np.pi, -np.pi/2, 0, np.pi/2, np.pi], [r'$-\pi$', r'$-\pi/2$', r'$0$', r'$+\pi/2$', r'$+\pi$']) plt.ylim(C.min()*1.1,C.max()*1.1) plt.yticks([-1, 0, +1], [r'$-1$', r'$0$', r'$+1$']) plt.show()处理针对
numpy和matplotlib的导入显示的警告并启用项目中的包。
运行
运行您的项目。 代码执行后会在 图表 工具窗口中显示两个图表。 点击预览缩略图会显示相应的图表:

要一次仅绘制一个图表,请通过将项目代码划分为 代码单元来修改它。 这使您可以独立执行代码的特定部分。
执行代码单元
通过添加 "#%%" 行来修改 main.py 文件。
import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt #%% generate random values N = 50 x = np.random.rand(N) y = np.random.rand(N) colors = np.random.rand(N) area = np.pi * (15 * np.random.rand(N))**2 # 0 to 15 point radii #%% build a scatter plot plt.scatter(x, y, s=area, c=colors, alpha=0.5) plt.show() #%% plot y versus x as lines X = np.linspace(-np.pi, np.pi, 256,endpoint=True) C,S = np.cos(X), np.sin(X) plt.plot(X, C, color="blue", linewidth=2.5, linestyle="-") plt.plot(X, S, color="red", linewidth=2.5, linestyle="-") plt.xlim(X.min()*1.1, X.max()*1.1) plt.xticks([-np.pi, -np.pi/2, 0, np.pi/2, np.pi], [r'$-\pi$', r'$-\pi/2$', r'$0$', r'$+\pi/2$', r'$+\pi$']) plt.ylim(C.min()*1.1,C.max()*1.1) plt.yticks([-1, 0, +1], [r'$-1$', r'$0$', r'$+1$']) plt.show()
在导入和变量所在的行上,点击
图标,以便所有名称都能被识别用于后续步骤。
在带有散点图单元标记的行上点击
图标。 仅构建散点图。
现在点击带有 y 对 x 绘图单元格标记的行上的图标
。 对应的图形应出现。
调试
让我们在这一行设置一个断点:
此行在我们的示例代码中出现了两次,因此会有两个断点。
右键点击编辑器背景,从上下文菜单中选择 调试 <project_name>。
您可以看到 Debug tool window 和编辑器中的灰色字符。 这是 内联调试的结果,该功能已启用。
突出显示了第一个断点所在的行。 这意味着调试器已在带有断点的行停止,但尚未执行它。 如果我们执行此行(例如,通过点击 单步跳过 工具窗口的 单步执行工具栏调试 ),我们将看到图表:

接下来,请查看 Debug 工具窗口的 变量 选项卡。 如果您点击 area 数组旁边的 以数组查看 链接, 数据视图 工具窗口将会打开:

当您处理过量数据时,如果调试器以 同步或 异步方式加载变量值,可能会导致调试性能下降。 建议通过选择相应的加载策略切换到 按需模式。 请参阅 管理变量加载策略 了解更多信息。
注意表格中唯一的列——这是因为 area 数组是一维的。
在控制台中运行
右键点击编辑器背景,然后选择 运行 Python 控制台中的文件 命令。
此命令对应于为 main.py 文件运行一个运行/调试配置,并选择 使用 Python 控制台运行 选项:

当此命令运行后, >>> 提示会在运行工具窗口的输出后出现,您可以执行自己的命令。
摘要
那么,借助 PyCharm 完成了什么?
该文件 main.py 已创建并打开供编辑。
源代码已输入(请注意 PyCharm 强大的 代码补全功能!)
源代码已运行并调试。
最后,我们在控制台中运行了该文件。