Jupyter Notebook入门

男娘i 2022-05-31 12:46 262阅读 0赞

# 安装 #

对于初学者，最简单的方法是安装 Anaconda，因为它自带了 Jupyter Notebook。对于 Anaconda 的使用方法，可参考[《致Python初学者们 - Anaconda入门使用指南》][Python_ - Anaconda]。

如果在 conda 环境中，可以使用如下命令安装：

conda install jupyter notebook

或者直接通过 pip 安装：

pip install jupyter notebook

更多的安装说明可参考[Jupyter官网][Jupyter]。

需要注意的是，对Python来说jupyter使用的是系统默认的Python环境，如果有 Anaconda的话会优先使用 Anaconda环境，如果需要更改Jupyter使用的Python环境，可参考[搭建Python jupyter环境][Python jupyter]

# 运行 #

在终端中输入

jupyter notebook

此时你的 Web 浏览器被自动打开，显示文件home目录。通过点击右上角的`new`可以创建新文档。

![屏幕快照 2018-02-25 上午11.12.31.png][2018-02-25 _11.12.31.png]

而关闭 notebook 文档可以通过选择文件名前的复选框后，点击`Shutdown`按钮实现。如果要关闭整个服务，则在原来的终端中按`Control + C`两次。

![屏幕快照 2018-02-25 上午11.43.11.png][2018-02-25 _11.43.11.png]

# 界面 #

Notebook 文档是由一系列单元（Cell）构成，主要有两种形式的单元：

*  代码单元：这里是你编写代码的地方，通过按 Shift + Enter 运行代码，其结果显示在本单元下方。代码单元左边有 In \[ \]: 这样的序列标记，方便人们查看代码的执行次序。
 *  Markdown 单元：在这里对文本进行编辑，采用 markdown 的语法规范，可以设置文本格式、插入链接、图片甚至数学公式。同样使用 Shift + Enter 运行 markdown 单元来显示格式化的文本。

![屏幕快照 2018-02-25 上午11.46.05.png][2018-02-25 _11.46.05.png]

类似于 Linux 的 Vim 编辑器，在 notebook 中也有两种模式：

*  编辑模式：编辑文本和代码。选中单元并按 Enter 键进入编辑模式，此时单元左侧显示绿色竖线。
 *  命令模式：用于执行键盘输入的快捷命令。通过 Esc 键进入命令模式，此时单元左侧显示蓝色竖线。

如果要使用快捷键，首先按 Esc 键进入命令模式，然后按相应的键实现对文档的操作。比如切换成代码单元（`Y`）或 markdown 单元（`M`），或者在本单元的下方增加一单元（`B`）。查看所有快捷命令可以按H。

# 快捷键 #

除命令模式与代码模式和单元类型的切换外，常用的快捷键还有：

*  `Control + Enter`: 执行单元格代码
 *  `Shift + Enter`: 执行单元格代码并且移动到下一个单元格
 *  `Option + Enter`: 执行单元格代码，新建并移动到下一个单元格
 *  `Command + S`:保存你的文档，默认以ipynb格式，保存在home目录下
 *  `D,D` : 删除选中的单元
 *  `A`: 在上方插入新单元
 *  `B` : 在下方插入新单元

# 数学公式编辑 #

在文本行中插入数学公式，使用一对 符号，比如质能方程$E=mc2$。如果要插入一个数学区块，则使用一对  符 号 ， 比 如 质 能 方 程 $ E = m c 2 $ 。 如 果 要 插 入 一 个 数 学 区 块 ， 则 使 用 一 对 $ 符号。比如下面公式表示 z=x/y：

$$ z = \frac{x}{y} $$

如何在 notebook 中使用 LaTeX,可参考[ A Primer on Using LaTeX in Jupyter Notebooks][A Primer on Using LaTeX in Jupyter Notebooks]

# 幻灯片制作 #

既然Jupyter Notebook 擅长展示数据分析的过程，除了通过网页形式分享外，当然也可以将其制作成幻灯片的形式。这里有一个幻灯片[示例][Link 1]供参考，其制作风格简洁明晰。

那么如何用 Jupyter Notebook 制作幻灯片呢？首先在 notebook 的菜单栏选择`View > Cell Toolbar > Slideshow`，这时在文档的每个单元右上角显示了 Slide Type 的选项。通过设置不同的类型，来控制幻灯片的格式。有如下5中类型：

*  Slide：主页面，通过按左右方向键进行切换。
 *  Sub-Slide：副页面，通过按上下方向键进行切换。
 *  Fragment：一开始是隐藏的，按空格键或方向键后显示，实现动态效果。
 *  Skip：在幻灯片中不显示的单元。
 *  Notes：作为演讲者的备忘笔记，也不在幻灯片中显示。

![屏幕快照 2018-02-25 上午11.54.49.png][2018-02-25 _11.54.49.png]

编写好幻灯片形式的 notebook后使用`nbconvert` 进行演示，在终端输入：

jupyter nbconvert notebook.ipynb --to slides --post serve

浏览器会自动打开相应的幻灯片。

# 魔术关键字 #

魔术关键字（magic keywords），正如其名，是用于控制 notebook 的特殊的命令。它们运行在代码单元中，以 % 或者 %% 开头，前者控制一行，后者控制整个单元。

比如，要将本地Python代码添加到当前cell中，则可以使用`%load file.py`;要运行本地Python代码，则可以使用`%run file.py`;要得到代码运行的时间，则可以使用 `%timeit`；如果要在文档中显示 matplotlib 包生成的图形，则使用 `% matplotlib inline`；如果要做代码调试，则使用`%pdb`。

更详细的清单请参考 [Built-in magic commands][]

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# 参考资料： #

[左手程序员，右手作家：你必须会的Jupyter Notebook][Jupyter Notebook]  
[Jupyter Notebook 的快捷键][Jupyter Notebook 1]

[Python_ - Anaconda]: https://www.jianshu.com/p/169403f7e40c
[Jupyter]: http://jupyter.org/install.html
[Python jupyter]: https://www.cnblogs.com/postgres/p/6926198.html
[2018-02-25 _11.12.31.png]: https://i.loli.net/2018/02/25/5a9229b006534.png
[2018-02-25 _11.43.11.png]: https://i.loli.net/2018/02/25/5a9230e5dc4ab.png
[2018-02-25 _11.46.05.png]: https://i.loli.net/2018/02/25/5a9231963d6f8.png
[A Primer on Using LaTeX in Jupyter Notebooks]: http://data-blog.udacity.com/posts/2016/10/latex-primer/
[Link 1]: http://www.slideviper.oquanta.info/tutorial/slideshow_tutorial_slides.html#/
[2018-02-25 _11.54.49.png]: https://i.loli.net/2018/02/25/5a92339750bb0.png
[Built-in magic commands]: http://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html
[Jupyter Notebook]: https://www.jianshu.com/p/86117613b7a6
[Jupyter Notebook 1]: http://blog.csdn.net/lawme/article/details/51034543