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转一篇详细的jupyter notebook

热度：128   发布时间：2023-09-18 15:00:27.0

最近由于项目需要，开始学习python，然后发现一个非常有用的python交互式编辑器，非常容易上手而且非常有用和实在，本博文是对学习jupyter notebook的一个汇总和记录，与大家一起分享！下面的内容是针对ubuntu 系统的，当然，jupyter notebook在windows也是支持的。

一、jupyter notebook是什么

官网的介绍是：Jupyter Notebook是一个Web应用程序，允许您创建和共享包含实时代码，方程，可视化和说明文本的文档。 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。

简单的介绍就是：Jupyter Notebook是Ipython的升级版，而Ipython可以说是一个加强版的交互式 Shell，也就是说，它比在terminal里运行python会更方便，界面更友好，功能也更强大。怎么强大法，往下看就知道了。


二、jupyter notebook的安装和打开

安装非常简单，只需要在终端输入：

[plain] view plain copy
print ?
  1. pip install jupyter  
pip install jupyter
打开jupyter notebook 也只需要在终端输入：
[plain] view plain copy
print ?
  1. jupyter notebook  
jupyter notebook
 
 运行上面的命令之后，你将看到类似下面这样的输出： 
 
转一篇详细的jupyter notebook
 
 
如上图，它打开了一个端口，并且会在你的浏览器中打开这个页面，主目录是图中的那个directory(可能第一次打开没有这个目录)。
 
 
 
 
三、使用
 
 
1、打开一个新文档
 
 
在主页面的右上角点new即可新建一个你想要的文件类型。
 
 
转一篇详细的jupyter notebook
 
 
如上图，jupyter也可以打开一个terminal，还可以作为一个text文本编辑器，功能明显是比terminal强大了。
 
 
下面的Notebooks类型除了python 也是可以加入其他类型的文档的，具体方法百度一下就好。
 
 
2、python编辑器介绍
 
 
点击python2后会出现一下界面：
 
 
转一篇详细的jupyter notebook
 
 
稍微介绍一下notebook 界面的组成部分1）notebook 的名称2）主工具栏提供了保存、导出、重载 notebook，以及重启内核等选项3）快捷键4）notebook 编辑区
 
 
最下面的哪个 In [ ]: 的框叫做单元格，你可以把你的代码分成一段段的单元格输入，然后可以逐个单元格地运行。注意，这个功能是非常友好的，有时候只修改了中间的一小段代码，又不想全部代码都要重新运行的时候这个功能就非常有用了。另外，单元格是可以改变顺序的。而且可以输出图片和绘图！非常强大吧！
 
 
这些只要稍微尝试一下就懂的，下面主要介绍一些常用的技巧
 
 
**注意，jupyter notebook 是支持 TAB 键自动补充单词的，再一次展示了其强大友好的一面！
 
 
A.修改文档名称
 
 
方法一：点上图的Untitled
 
 
方法二：点File，再点rename
 
 
B.导出文档
 
 
步骤：点File，再点Download as
 
 
转一篇详细的jupyter notebook
 
 
发现里面支持好几种格式的导出，第一个ipynb是notebook的格式，是一种类json的格式保存，其他的建议你们都试一试，你会感到非常惊喜的。
 
 
C.保存
 
 
Ctrl + S 快捷键的可以保存你的文档的，默认是保存为ipynb，保存在你的主目录下！
 
 
D.单元格格式
 
 
注意到快捷键栏中有一个code的下拉框，点开发现有几个选项：
 
 
转一篇详细的jupyter notebook
 
 
这里介绍一下
 
 
 
 
    
  
  • Code格式就是正常的python代码格式
    • 
  
  • Markdown的一个text文档编辑格式，就像在word里编写一样
    • 
  
  • Heading就是给Markdown的句子设置标题等级，像word的标题一，标题二...
    • 
  
  • Raw NBConvert 没用过不了解，可以自行百度或者看官网介绍
    • 
 
 
 
 
 
下面举例说明一下
 
 
选择一个空的单元格，code下拉框选择Heading，会出现一个不同类型的 cell：转一篇详细的jupyter notebook
 
 
改变单元格类型时弹出消息中有解释，后面那个单元格以 # 标记开头，意味着这是一个一级标题。如果需要子标题，可以使用以下标记表示：
 
 
# : 一级标题## : 二级标题### : 三级标题...
 
 
输入内容后再运行一下（快捷栏里有），会出现类似下面的情况：
 
 
转一篇详细的jupyter notebook
 
 
我一共输入了三级标题，点其中一个，你会发现它的code下拉栏显示是markdown类型
 
 
你以后代码里print 的内容都是以markdown的格式显示的。
 
 
E.快捷键
 
 
常用的快捷键是：
 
 
 
 
    
  
  • Ctrl + 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
    • 
  
  • Alt + Enter: 执行单元格代码，新建并移动到下一个单元格
    • 
 
 
 
 
 
这几个快捷键都是非常常用的。
 
 
F.历史输入和输出变量
 
 
与标准 Shell 类似，IPython 中也可以通过 _ 和 _ _ 访问上一次和上上一次的输出。
 
 
当你写的单元格多了，肯定会注意到，IPython 中每一次的输入输出都有序号。你可以通过一下方法访问这些输入和输出：
 
 
 
 
    
  
  • _：访问上一次输出
    • 
  
  • __：访问上上一次输出
    • 
  
  • _X：访问历史 X 行输出
    • 
  
  • _iX：访问历史 X 行输入
    • 
 
 
 
 
 
其中小写字母 “i”，代表 “in”。
 
 
 
 
四、外部功能
 
 
上面讲的是jupyter 的一些使用方法和技巧，其实它还有很多强大的外部功能的，下面给大家介绍一下。
 
 
A.魔术命令
 
 
在 IPython 的会话环境中，所有文件都可以通过 %run 命令来当做脚本执行，并且文件中的变量也会随即导入当前命名空间。
 
 
即，对于一个模块文件，你对他使用 %run 命令的效果和 from module import * 相同
 
 
这种以 % 开头的命令在 IPython 中被称为魔术命令，用于加强 shell 的功能。
 
 
常用的魔术命令有： 
 
 

  
   

    %quickref
    显示 IPython 快速参考
   

   

    %magic
    显示所有魔术命令的详细文档
   

   

    %debug
    从最新的异常跟踪的底部进入交互式调试器
   

   

    %pdb
    在异常发生后自动进入调试器
   

   

    %reset
    删除 interactive 命名空间中的全部变量
   

   

    %run script.py
    执行 script.py
   

   

    %prun statement
    通过 cProfile 执行对 statement 的逐行性能分析
   

   

    %time statement
    测试 statement 的执行时间
   

   

    %timeit statement
    多次测试 statement 的执行时间并计算平均值
   

   

    %who、%who_ls、%whos
    显示 interactive 命名空间中定义的变量，信息级别/冗余度可变
   

   

    %xdel variable
    删除 variable，并尝试清除其在 IPython 中的对象上的一切引用
   

   

    !cmd
    在系统 shell 执行 cmd
   

   

    output=!cmd args
    执行cmd 并赋值
   

   

    %bookmark
    使用 IPython 的目录书签系统
   

   

    %cd direcrory
    切换工作目录
   

   

    %pwd
    返回当前工作目录（字符串形式）
   

   

    %env
    返回当前系统变量（以字典形式）
   

  
 
 
 
对魔术命令不熟悉的话可以通过 %magic 查看详细文档；对某一个命令不熟悉的话，可以通过 %cmd? 内省机制查看特定文档
 
 
B.添加插件
 
 
1）侧边栏目录导航
 
 
转一篇详细的jupyter notebook
 
 
当文章内容非常长的时候，前后找内容，很麻烦，不如加一个sidebar，方便导航方法：https://github.com/ipython-contrib/IPython-notebook-extensions/tree/master/nbextensions/usability/toc2
 
 
 
 
2）隐藏代码按钮
 
 有时候，希望代码可以隐藏，这样子文档看起来，就会干净一些  
 
 
 
转一篇详细的jupyter notebook
 
 
点击按钮，就可以隐藏所有的代码，具体做法：http://stackoverflow.com/questions/27934885/how-to-hide-code-from-cells-in-ipython-notebook-visualized-with-nbviewer当然，还有更多的extention可见https://github.com/ipython-contrib/IPython-notebook-extensions/
 
 
参考【https://www.douban.com/review/7890354/】
 
 
C.运行python文件
 
 
利用jupyter的cell是可以运行python文件的。
 
 
方法一：
 
 

  

   

    [plain] 
    view plain
    copy
    

    

    print
    ?
   

  

  
    
   
  1. %run file.py  
    2. 
  
 
 
 
 
%run file.py
 
 方法二：在unitx command前面加入一个感叹号“！” ，如： 
 
 
 

  

   

    [plain] 
    view plain
    copy
    

    

    print
    ?
   

  

  
    
   
  1. !python myfile.py  
    2. 
  
 
 
 
 
!python myfile.py
 
 
D.导入外部代码
 
 
 
 
比如有一个test.py文件，需要将其载入到jupyter的一个cell中
 
 
在需要导入该段代码的cell中输入
 
 

  

   

    [plain] 
    view plain
    copy
    

    

    print
    ?
   

  

  
    
   
  1. %load test.py #test.py是当前路径下的一个python文件  
    2. 
  
 
 
 
 
%load test.py #test.py是当前路径下的一个python文件
 
 shift + enter运行后，%load test.py被自动加入了注释符号#，test.py中的所有代码都被load到了当前的cell中 
 
 
 
或者从从网络load代码到jupyter
 
 
在cell中输入%load http://.....，然后运行该cell，就会将load后面所对应地址的代码load到当前的cell中； 
 
 

 
 
五、其他技巧
 
 
1）更改Jupyter notebook的工作空间（主目录）
 
 
Jupyter的工作空间在其配置文件ipython_notebook_config.py中。
 
 
ipython_notebook_config.py文件在~/.jupyter/下
 
 
如果找不到那就在终端输入：
 
 

  

   

    [plain] 
    view plain
    copy
    

    

    print
    ?
   

  

  
    
   
  1. jupyter notebook --generate-config   
    2. 
  
 
 
 
 
jupyter notebook --generate-config 
然后再 
 

  

   

    [plain] 
    view plain
    copy
    

    

    print
    ?
   

  

  
    
   
  1. gedit ~/.jupyter/jupyter_notebook_config.py  
    2. 
  
 
 
 
 
gedit ~/.jupyter/jupyter_notebook_config.py
Ctrl + F 找到下面这句按下面的格式，输入你想要的目录路径即可 
 
 
 

  

   

    [plain] 
    view plain
    copy
    

    

    print
    ?
   

  

  
    
   
  1. # The directory to use for notebooks.这决定了jupyter启动目录  
    2. 
   
  2. c.NotebookApp.notebook_dir = u'/path/to/your/notebooks'  
    3. 
  
 
 
 
 
# The directory to use for notebooks.这决定了jupyter启动目录
c.NotebookApp.notebook_dir = u'/path/to/your/notebooks'
 
 
 
 
 
 
2）自定义快捷键
 
 
这个就直接参考官方文档吧：http://nbviewer.jupyter.org/github/ipython/ipython/blob/3.x/examples/Notebook/Custom%20Keyboard%20Shortcuts.ipynb

 
 
六、总结
 
 
总的来说，Jupyter notebook 是一款非常优秀的交互式编辑平台，提供了分享，演示，编辑等功能.作为学习的记录者，方便你随时捡起学习的进度，增量式地前进。
 
 
希望这篇博文能对刚接触jupyter 的朋友有所帮助！
 
 

 
 
七、参考
 
 
【1】官网安装：https://jupyter.readthedocs.io/en/latest/install.html
 
 
【2】jupyter使用小结
【3】Jupyter Notebook 快速入门（上）
 
 
【4】jupyter notebook 各种用法记录（陆续更新）



                  

                  
                  
                  

                

                

              


			  
			

				
				
			


        
             

                
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