前言

對(duì)于交互式開(kāi)發(fā)和呈現(xiàn)數(shù)據(jù)科學(xué)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，Jupyter筆記本是一個(gè)非常強(qiáng)大的工具。本文將指導(dǎo)您如何在本地計(jì)算機(jī)上設(shè)置Jupyter筆記本，以及如何開(kāi)始使用它來(lái)執(zhí)行Python程序。

什么是“筆記本(notebook)”?記事本將代碼及其輸出集成到一個(gè)文檔中，該文檔結(jié)合了可視化、敘述性文本、數(shù)學(xué)方程和其他富媒體。這種直觀的工作流程促進(jìn)了迭代和快速的開(kāi)發(fā)，使筆記本在當(dāng)代數(shù)據(jù)科學(xué)、分析和越來(lái)越廣泛的科學(xué)的核心領(lǐng)域成為越來(lái)越受歡迎的選擇。

最重要的是，作為開(kāi)源項(xiàng)目Jupyter的一部分，它們是完全免費(fèi)的。

1.安裝Jupyter Notebook

Python中沒(méi)有包含Jupyter筆記本，所以如果您想試用它，您需要安裝Jupyter。

我們有兩種方法可以安裝Notebook:

你可以使用Python自帶的一個(gè)叫做pip的工具來(lái)安裝Jupyter Notebook，如下圖所示:

Python的一個(gè)最流行的發(fā)行版是Anaconda。Anaconda有自己的安裝工具conda，可以用來(lái)安裝第三方包。然而，Anaconda預(yù)裝了許多科學(xué)包，包括Jupyter Notebook，所以你實(shí)際上不需要做任何事情，除了安裝Anaconda本身。

2.啟動(dòng)Notebook

現(xiàn)在已經(jīng)安裝了Jupyter Notebook，讓我們學(xué)習(xí)如何使用它。首先，你需要做的就是打開(kāi)你的終端應(yīng)用程序，進(jìn)入你選擇的文件夾。我建議你從你的文檔文件夾開(kāi)始，然后創(chuàng)建一個(gè)叫做“筆記本”的子文件夾，或者其他容易記住的文件夾。

然后到你終端的那個(gè)位置，運(yùn)行以下命令:

$ jupyter notebook

另外，使用Windows系統(tǒng)的用戶，可以找到快捷方式打開(kāi)。例如，我是通過(guò)Anaconda安裝的Notebook，就可以按照下圖所示打開(kāi)notebook

這將啟動(dòng)Jupyter，您的默認(rèn)瀏覽器應(yīng)該啟動(dòng)(或打開(kāi)一個(gè)新選項(xiàng)卡)到以下URL: http://localhost:8888/tree

你的瀏覽器現(xiàn)在應(yīng)該是這樣的:

3.建立一個(gè)筆記

既然您已經(jīng)知道如何啟動(dòng)一個(gè)記事本服務(wù)器，那么您可能應(yīng)該學(xué)習(xí)如何創(chuàng)建一個(gè)實(shí)際的記事本文檔。

您所需要做的就是單擊New按鈕(右上角)，它將打開(kāi)一個(gè)選項(xiàng)列表。在我的機(jī)器上，我碰巧安裝了python2和python3，所以我可以創(chuàng)建一個(gè)使用這兩種語(yǔ)言的筆記本。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，我們選擇python3。

你的網(wǎng)頁(yè)現(xiàn)在應(yīng)該是這樣的:

4.命名

您將注意到在頁(yè)面的頂部是“Untitled”這個(gè)單詞。這是頁(yè)面的標(biāo)題和筆記本的名稱。既然那不是一個(gè)描述性很強(qiáng)的名字，我們就把它改一下吧!

只需將鼠標(biāo)移動(dòng)到“無(wú)題(Untitled)”一詞上，然后單擊文本。您現(xiàn)在應(yīng)該看到一個(gè)名為Rename Notebook的瀏覽器對(duì)話框。讓我們把這個(gè)重命名為Hello Jupyter:

5.運(yùn)行cells

記事本的單元格(cell)默認(rèn)在您首次創(chuàng)建代碼時(shí)使用代碼，并且該單元格使用您在啟動(dòng)記事本時(shí)選擇的內(nèi)核。

在本例中，您的內(nèi)核是python3，這意味著您可以在代碼單元中編寫Python代碼。因?yàn)槟阕畛醯墓P記本只有一個(gè)空單元格，所以它不能做任何事情。

因此，要驗(yàn)證一切是否正常工作，可以向單元格添加一些Python代碼并嘗試運(yùn)行其內(nèi)容。

讓我們嘗試添加以下代碼到該單元格:

運(yùn)行一個(gè)單元意味著您將執(zhí)行單元的內(nèi)容。要執(zhí)行單元格，只需選擇單元格并單擊沿頂部按鈕行中的Run按鈕。它在中間。如果你喜歡用鍵盤，你可以直接按

Shift+Enter.

當(dāng)我運(yùn)行上面的代碼時(shí)，輸出如下:

如果您的筆記本中有多個(gè)單元格，并且按順序運(yùn)行單元格，那么您可以跨單元共享您的變量和導(dǎo)入。這使得將代碼分成邏輯塊變得很容易，而不需要重新導(dǎo)入庫(kù)或在每個(gè)單元中重新創(chuàng)建變量或函數(shù)。

當(dāng)您運(yùn)行一個(gè)單元格時(shí)，您會(huì)注意到在單元格左側(cè)的單詞旁邊有一些方括號(hào)。方括號(hào)將自動(dòng)填充一個(gè)數(shù)字，該數(shù)字指示您運(yùn)行單元格的順序。例如，如果您打開(kāi)一個(gè)新的筆記本并運(yùn)行筆記本頂部的第一個(gè)單元格，方括號(hào)將填充數(shù)字1。

6.添加豐富的內(nèi)容

Jupyter Notebook支持添加豐富的內(nèi)容到其單元格。在本節(jié)中，您將概述使用標(biāo)記和代碼對(duì)單元格進(jìn)行的一些操作。

cell類型

技術(shù)上有四種單元格類型:代碼、Markdown、Raw NBConvert和標(biāo)題。

您已經(jīng)了解了代碼單元格的工作方式，現(xiàn)在讓我們學(xué)習(xí)如何使用Markdown對(duì)文本進(jìn)行樣式設(shè)置。

Jupyter Notebook支持Markdown，這是一種標(biāo)記語(yǔ)言，是HTML的超集。設(shè)置一個(gè)新的單元格標(biāo)記，然后添加以下文字到單元格:

當(dāng)你運(yùn)行cell，輸出應(yīng)該是這樣的:

在Markdown中創(chuàng)建標(biāo)頭也非常簡(jiǎn)單。你只需要使用不起眼的#號(hào)。使用的#符號(hào)越多，標(biāo)題越小。木星筆記本甚至可以為你預(yù)覽一下:

然后當(dāng)你運(yùn)行單元格時(shí)，你會(huì)得到一個(gè)格式良好的標(biāo)題:

7.導(dǎo)出

當(dāng)你使用Jupyter的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)你需要和非技術(shù)人員分享你的成果。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，您可以使用nbconvert工具，該工具與Jupyter筆記本一起提供，可以將您的筆記本轉(zhuǎn)換或?qū)С鰹橐韵赂袷街?

• HTML
• LaTeX
• PDF
• RevealJS
• Markdown
• ReStructured Text
• Executable script

如何使用nbconvert

基本的轉(zhuǎn)換命令是這樣的:假設(shè)您有一個(gè)名為py_examples的筆記本。你想把它轉(zhuǎn)換成PDF格式。下面是你可以使用的命令:

$ jupyter nbconvert py_examples.ipynb --to pdf

8.結(jié)語(yǔ)

Jupyter不僅對(duì)學(xué)習(xí)和教授Python等編程語(yǔ)言非常有用，而且對(duì)共享數(shù)據(jù)也非常有用。你可以把你的筆記本變成幻燈片，也可以和GitHub在線分享。如果你想共享一個(gè)筆記本而不需要你的用戶安裝任何東西，你可以使用活頁(yè)夾。