简介

Jupyter Notebook（此前被称为 IPython notebook）是一个交互式笔记本，支持运行 40 多种编程语言。

Jupyter Notebook 的本质是一个 Web 应用程序，便于创建和共享文学化程序文档，支持实时代码，数学方程，可视化和 markdown。用途包括：数据清理和转换，数值模拟，统计建模，机器学习等等

安装与运行

1.使用Anaconda安装

对于小白，强烈建议使用Anaconda发行版安装Python和Jupyter，其中包括Python、Jupyter Notebook和其他常用的科学计算和数据科学软件包。

首先，下载Anaconda。建议下载Anaconda的最新Python 3版本。其次，请按照下载页面上的说明安装下载的Anaconda版本。最后，安装成功！

2.使用pip命令安装

对于有经验的Python用户，可以使用Python的包管理器pip而不是Anaconda 来安装Jupyter 。

如果已经安装了Python 3：

python3 -m pip install –upgrade pip

pi3 install jupyter

如果已经安装了Python 2：

python2 -m pip install –upgrade pip

pip2 install jupyter

但推荐使用Anaconda，自带了Numpy、Scipy、Matplotlib等多种python开发包和Jupyter Notebook！

3.运行Jupyter Notebook

成功安装Jupyter Notebook后，在Terminal (Mac / Linux)或Command Prompt(Windows)中运行以下命令就可打开Jupyter Notebook

输入：jupyter notebook

执行上面命令之后， Jupyter Notebook 将在你的默认浏览器中打开，网址为：http://localhost:8888/tree

或者在开始菜单页面直接打开

主面板(Notebook Dashboard)

打开Notebook，可以看到主面板。在菜单栏中有Files（文件）、Running（运行）、Clusters（集群）、三个选项。用到最多的是Files，我们可以在这里完成notebook的新建、重命名、复制等操作。

Files 基本上列出了所有的文件，

Running 显示你当前已经打开的终端和Notebooks，

Clusters 由 IPython parallel 包提供，用于并行计算。

要打开一个新的 Jupyter Notebook，请单击页面右侧的“New”选项卡。在这里，你有四个选项可供选择：

⦁ Python 3

⦁ Text File (文本文件)

⦁ Folder (文件夹)

⦁ Terminal (终端)

在 “Text File” 选项中，你会得到一个空白的文档。输入你喜欢的任何字母，单词和数字。它基本上是一个文本编辑器（类似于 Ubuntu 上的应用程序）。你也可以选择一种语言（支持非常多的语言），然后用该语言来写一个脚本。你还可以查找和替换文件中的单词。

在 “Folder” 选项中，顾名思义它的功能就是创建文件夹。你可以创建一个新文件夹来放入文件，重新命名或者删除它。

“Terminal” 的工作方式与你的 Mac 电脑或 Linux 电脑上的终端完全相同（或者 Windows 上的 cmd ）。它在你的Web浏览器中支持终端会话。在这个终端中输入 python ，瞧！现在你已经可以开始写 python 脚本了。

创建python文件

从“New”选项中选择 “Python 3” 选项。你会看到如下的截图：

代码上方的菜单栏提供了操作单元格的各种选项：

insert (添加)，edit (编辑)，cut (剪切)，move cell up/down (上下移动单元格)，run cells(在单元格中运行代码)，interupt (停止代码)，save (保存工作)，以及 restart (重新启动内核)

在下拉菜单中（如上所示），你有四个选项：

Code – 这是你输入代码的地方

Markdown – 这是你输入文本的地方。你可以在运行代码后添加结论，添加注释等。

Raw NBConvert – 这是一个命令行工具，可将你的笔记本转换为另一种格式（如 HTML）

Heading – 你可以将标题添加到单独的小节并使你的 Notebook 看起来干净整洁。这个选项现在已经集成到 Markdown 选项中。添加一个“##”，以确保在你之后输入的内容将被视为标题

编辑界面

一个notebook的编辑界面主要由四部分组成：名称、菜单栏、工具条以及单元(Cell)，如下图所示：

1.在这里，我们可以修改notebook的名字，直接点击当前名称，弹出对话框进行修改：

2.菜单栏详解

2.1 File

2.2 Edit

2.3 View

2.4 Insert

2.5 Cell

2.6 Kernel

2.7 Help

3. 工具条

工具条中的功能基本上在菜单中都可以实现，这里是为了能更快捷的操作，将一些常用按钮放了出来。下图是对各按钮的解释。

4 .单元(Cell)

在单元中我们可以编辑文字、编写代码、绘制图片等等。对于单元的详细内容放在第五节中介绍。

单元(Cell)

1.两种模式与快捷键

对于Notebook中的单元，有两种模式：命令模式(Command Mode)与编辑模式(Edit Mode)，在不同模式下我们可以进行不同的操作

如上图，在编辑模式(Edit Mode)下，右上角出现一只铅笔的图标，单元左侧边框线呈现出绿色，点Esc键或运行单元格(ctrl-enter)切换回命令模式。

在命令模式(Command Mode)下，铅笔图标消失，单元左侧边框线呈现蓝色，按Enter键或者双击cell变为编辑状态。

2 .Cell的四种功能

Cell有四种功能：Code、Markdown、Raw NBConvert、Heading，这四种功能可以互相切换。Code用于写代码，Markdown用于文本编辑，Raw NBConvert中的文字或代码等都不会被运行，Heading是用于设置标题的，这个功能已经包含在Markdown中了。四种功能的切换可以使用快捷键或者工具条

Markdown用于编辑文本，给出常用的Markdown用法

快捷键

一旦进入命令模式（即没有活动单元格），就可以尝试以下快捷键：

A 键将在选中单元格上方插入新单元格，B 键将在选中单元格下方插入一个单元格

要删除单元格，请连续按两次 D 键

要撤消已删除的单元格，请按 Z 键

Y 键将当前的选中单元格变成代码单元格

按住 Shift + 向上或向下箭头键可以选择多个单元格。在多选模式下，按 Shift + M 会合并选中的单元格

F 键会弹出 “查找和替换” 菜单

处于编辑模式时（在命令模式下按 Enter 键进入编辑模式），你会发现以下快捷键非常好用：

Ctrl + Home 转到单元格的开头

Ctrl + S 会保存你的工作

和上面提过的一样，Ctrl + Enter 将运行你的整个单元格

Alt + Enter 不仅会运行你的单元格，它还会在下方添加一个新的单元格

Ctrl + Shift + F 打开命令选项板

其他

按tab键查看提示信息或者补全命令

在一个库、方法或变量前加上 ?，就可以获得它的一个快速语法说明

使用分号可以阻止该行函数的结果输出

有用的 Jupyter Notebooks 扩展

扩展可以有效提高你的 Jupyter Notebooks 的生产力。安装和使用扩展的最佳工具之一是 Nbextensions。它需要两个简单的步骤来安装（也有其他方法，但我发现这是最方便的）：

第1步：用 pip 来安装它：

pip install jupyter_contrib_nbextensions

第2步：安装关联的 JavaScript 和 CSS 文件

jupyter contrib nbextension install –user

完成此操作后，你会在 Jupyter Notebook 主页顶部看到一个 Nbextensions 选项卡。这里面有很多非常棒的扩展供你使用

要启用一个扩展，只需点击它来激活。我在下面提到了4个我认为最有用的扩展：

Code prettify：重新格式化和美化代码块的内容

Printview：这个扩展添加了一个工具栏按钮来调用当前 Notebook 的 jupyter nbconvert，并可选择在新的浏览器标签中显示转换后的文件

Scratchpad：这个扩展增加一个便捷单元格，它可以让你运行你的代码而不必修改你的 Notebook。这是一个非常方便的扩展，特别是当你想要测试你的代码，但不想在你的活动Notebook上做这件事。

Table of Contents (2)：这个扩展可以收集你的 Notebook 中的所有标题，并将它们显示在一个浮动窗口中

保存和共享你的 Notebook

这是 Jupyter Notebook 中最重要和最棒的功能之一。当我需要写博客文章，但我的代码和注释都保存在 Jupyter 文件中时，我需要先将它们转换为另一种格式。请记住，这些 Notebooks 采用 json 格式，在共享它时这并不是很有帮助。我无法在电子邮件或博客上发布不同的单元格或代码块，对吧？

进入 Files 菜单，你会看到一个 Download As 选项：

你可以将你的 Notebook 保存为 7 个选项中的任何一个。最常用的是 .ipynb 文件，这样其他人就可以在自己的机器上复制代码；或者保存为 .html 文件，这样会打开一个网页（当你想要保存嵌入在 Notebook 中的图像时，这会派上用场）

你也可以使用 nbconvert 选项手动将你的 Notebook 转换为不同的格式，如 HTML 或 PDF。

你还可以使用 jupyterhub，它允许你在其服务器上托管 Notebooks 并与多个用户共享。许多顶尖的研究项目都使用这个功能用于协作。

最佳实践

虽然单独工作可能很有趣，但大多数时候你会发现自己是在一个团队中工作。在这种情况下，遵循指导方针和最佳实践非常重要，这样可以确保你的代码和 Jupyter Notebooks 被正确标注，以便与你的团队成员保持一致。下面我列出了一些最佳实践指南，你在 Jupyter Notebooks 上工作时一定要遵循以下指南：

对于任何程序员来说最重要的事情之一：始终确保为代码添加合适的注释！

确保你有代码所需的文档。

考虑一个命名方案，并坚持在所有代码中使用以确保一致性。这样其他人更容易读懂你的代码。

无论你需要什么库，在 Notebooks 开始时导入它们（并在它们旁边添加注释，说明导入它们的目的）。

确保代码中行与行之间有适当间隔，不要把循环和函数放在同一行中。

有时候你会发现你的文件变得非常繁重。看看有没有方法隐藏你认为对于以后参考不太重要的代码。 Notebooks 看起来整洁干净，让人赏心悦目也非常重要。

Matplotlib 可以很漂亮整洁地展示你的 Notebook，看看怎么使用它！

地址：http://nbviewer.jupyter.org/github/jrjohansson/scientific-python-lectures/blob/master/Lecture-4-Matplotlib.ipynb

另一个提示！当你想创建演示文稿时，首先想到的工具是 PowerPoint 和 Google Slides。其实你的 Jupyter Notebooks 也可以创建幻灯片！还记得我说它超级灵活吗？我一点都没有夸大。

要将你的 Notebooks 转换为幻灯片，请转到 View -> Cell Toolbar，然后单击 Slideshow。看！现在，每个代码块都在右侧显示一个 Slide Type 的下拉选项。它提供了以下 5 个选项：

好好试一试每一个选项以更好地理解它，它会改变你呈现你的代码的方式！

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