1. 研究目的与意义
数组编程为访问和操作向量、矩阵和更高维数组中的数据提供了一种强大、紧凑和富有表现力的语法。Numpy是Python语言的主要数组编程库。它在物理学、化学、天文学、地球科学、生物学、心理学、材料科学、工程学、金融学和经济学等领域的研究分析中发挥着重要作用。
Numpy是Python的重要模块，主要用于数据处理，它的底层是用C和Fortran语言实现的，因此非常高效。特别是处理大量数据时，Numpy具有并行化操作的能力，允许将操作一次应用于大型数组。另外，其余重量级数据科学相关的Python套件（例如Pandas,SciPy,Scikit-learn等）几乎都基于Numpy。因此，学习Numpy是学习其他数据科学相关的工具包的基础。
马德龙常数(madelung constant) 计算是固体物理中重要的常数，人们发展出了许多计算方法。随着计算机技术的发展、微型计算机性能的提高及其应用的普及，计算机辅助计算的硬件平台日趋完善。其中，用编程的方式可以快速得到所需精度的数值。2017年周欣由于计算马德龙常数多采用传统的循环方式，效率较低，使用向量化的思路，以空间换时间，加快了计算的速度。
2. 研究内容和问题
基本内容：
(1) 利用Python中的Numpy库创建数组进行数组运算；
(2) 从一维入手，扩展到多维数组；
3. 设计方案和技术路线
研究方法：
编程序语言。
技术路线：
4. 研究的条件和基础
本课题的指导者近年来主要从事数值计算方向的研究，对所从事的研究方向的发展有一定的了解。统计专业的学生学习了计算数学的课程，具备了一定的计算数学的基本理论知识，并具有一定计算机应用能力和文献检索能力；学校图书馆和校园网有比较丰富的图书资料。综上所述，完成本课题研究的基础条件已基本具备。
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