簡介

Jupyter Notebook（此前被稱為 IPython notebook）是一個交互式筆記本，支持運行 40 多種編程語言。

Jupyter Notebook 的本質是一個 Web 應用程序，便于創建和共享文學化程序文檔，支持實時代碼，數學方程，可視化和?markdown。用途包括：數據清理和轉換，數值模擬，統計建模，機器學習等等

安裝與運行

1.使用Anaconda安裝

對于小白，強烈建議使用Anaconda發行版安裝Python和Jupyter，其中包括Python、Jupyter Notebook和其他常用的科學計算和數據科學軟件包。

首先，下載Anaconda。建議下載Anaconda的最新Python 3版本。其次，請按照下載頁面上的說明安裝下載的Anaconda版本。最后，安裝成功！

2.使用pip命令安裝

對于有經驗的Python用戶，可以使用Python的包管理器pip而不是Anaconda 來安裝Jupyter 。

如果已經安裝了Python 3：

python3?-m?pip?install?–upgrade?pip

pi3?install?jupyter

如果已經安裝了Python 2：

python2?-m?pip?install?–upgrade?pip

pip2?install?jupyter

但推薦使用Anaconda，自帶了Numpy、Scipy、Matplotlib等多種python開發包和Jupyter Notebook！

3.運行Jupyter Notebook

成功安裝Jupyter Notebook后，在Terminal (Mac / Linux)或Command Prompt(Windows)中運行以下命令就可打開Jupyter Notebook

輸入：jupyter?notebook

執行上面命令之后， Jupyter Notebook 將在你的默認瀏覽器中打開，網址為：http://localhost:8888/tree

或者在開始菜單頁面直接打開

主面板(Notebook Dashboard)

打開Notebook，可以看到主面板。在菜單欄中有Files（文件）、Running（運行）、Clusters（集群）、三個選項。用到最多的是Files，我們可以在這里完成notebook的新建、重命名、復制等操作。

Files 基本上列出了所有的文件，

Running 顯示你當前已經打開的終端和Notebooks，

Clusters 由 IPython parallel 包提供，用于并行計算。

要打開一個新的 Jupyter Notebook，請單擊頁面右側的“New”選項卡。在這里，你有四個選項可供選擇：

? Python 3

? Text File (文本文件)

? Folder (文件夾)

? Terminal (終端)

在 “Text File” 選項中，你會得到一個空白的文檔。輸入你喜歡的任何字母，單詞和數字。它基本上是一個文本編輯器（類似于 Ubuntu 上的應用程序）。你也可以選擇一種語言（支持非常多的語言），然后用該語言來寫一個腳本。你還可以查找和替換文件中的單詞。

在 “Folder” 選項中，顧名思義它的功能就是創建文件夾。你可以創建一個新文件夾來放入文件，重新命名或者刪除它。

“Terminal” 的工作方式與你的 Mac 電腦或 Linux 電腦上的終端完全相同（或者 Windows 上的 cmd ）。它在你的Web瀏覽器中支持終端會話。在這個終端中輸入 python ，瞧！現在你已經可以開始寫 python 腳本了。

創建python文件

從“New”選項中選擇 “Python 3” 選項。你會看到如下的截圖：

代碼上方的菜單欄提供了操作單元格的各種選項：

insert (添加)，edit (編輯)，cut (剪切)，move cell up/down (上下移動單元格)，run cells(在單元格中運行代碼)，interupt (停止代碼)，save (保存工作)，以及 restart (重新啟動內核)

在下拉菜單中（如上所示），你有四個選項：

Code – 這是你輸入代碼的地方

Markdown – 這是你輸入文本的地方。你可以在運行代碼后添加結論，添加注釋等。

Raw NBConvert – 這是一個命令行工具，可將你的筆記本轉換為另一種格式（如 HTML）

Heading – 你可以將標題添加到單獨的小節并使你的 Notebook 看起來干凈整潔。這個選項現在已經集成到 Markdown 選項中。添加一個“##”，以確保在你之后輸入的內容將被視為標題

編輯界面

一個notebook的編輯界面主要由四部分組成：名稱、菜單欄、工具條以及單元(Cell)，如下圖所示：

1.在這里，我們可以修改notebook的名字，直接點擊當前名稱，彈出對話框進行修改：?

2.菜單欄詳解

2.1 File

? ?

2.2 Edit

2.3 View

2.4 Insert

2.5 Cell

2.6 Kernel

2.7 Help

3. 工具條

工具條中的功能基本上在菜單中都可以實現，這里是為了能更快捷的操作，將一些常用按鈕放了出來。下圖是對各按鈕的解釋。

4 .單元(Cell)

在單元中我們可以編輯文字、編寫代碼、繪制圖片等等。對于單元的詳細內容放在第五節中介紹。

單元(Cell)

1.兩種模式與快捷鍵

對于Notebook中的單元，有兩種模式：命令模式(Command Mode)與編輯模式(Edit Mode)，在不同模式下我們可以進行不同的操作

如上圖，在編輯模式(Edit Mode)下，右上角出現一只鉛筆的圖標，單元左側邊框線呈現出綠色，點Esc鍵或運行單元格(ctrl-enter)切換回命令模式。

在命令模式(Command Mode)下，鉛筆圖標消失，單元左側邊框線呈現藍色，按Enter鍵或者雙擊cell變為編輯狀態。

2 .Cell的四種功能

Cell有四種功能：Code、Markdown、Raw NBConvert、Heading，這四種功能可以互相切換。Code用于寫代碼，Markdown用于文本編輯，Raw NBConvert中的文字或代碼等都不會被運行，Heading是用于設置標題的，這個功能已經包含在Markdown中了。四種功能的切換可以使用快捷鍵或者工具條

Markdown用于編輯文本，給出常用的Markdown用法

快捷鍵

一旦進入命令模式（即沒有活動單元格），就可以嘗試以下快捷鍵：

A 鍵將在選中單元格上方插入新單元格，B 鍵將在選中單元格下方插入一個單元格

要刪除單元格，請連續按兩次 D 鍵

要撤消已刪除的單元格，請按 Z 鍵

Y 鍵將當前的選中單元格變成代碼單元格

按住 Shift + 向上或向下箭頭鍵可以選擇多個單元格。在多選模式下，按 Shift + M 會合并選中的單元格

F 鍵會彈出 “查找和替換” 菜單

處于編輯模式時（在命令模式下按 Enter 鍵進入編輯模式），你會發現以下快捷鍵非常好用：

Ctrl + Home 轉到單元格的開頭

Ctrl + S 會保存你的工作

和上面提過的一樣，Ctrl + Enter 將運行你的整個單元格

Alt + Enter 不僅會運行你的單元格，它還會在下方添加一個新的單元格

Ctrl + Shift + F 打開命令選項板

其他

按tab鍵查看提示信息或者補全命令

在一個庫、方法或變量前加上 ?，就可以獲得它的一個快速語法說明

使用分號可以阻止該行函數的結果輸出

有用的 Jupyter Notebooks 擴展

擴展可以有效提高你的 Jupyter Notebooks 的生產力。安裝和使用擴展的最佳工具之一是 Nbextensions。它需要兩個簡單的步驟來安裝（也有其他方法，但我發現這是最方便的）：

第1步：用 pip 來安裝它：

pip?install jupyter_contrib_nbextensions

第2步：安裝關聯的 JavaScript 和 CSS 文件

jupyter contrib nbextension?install?–user

完成此操作后，你會在 Jupyter Notebook 主頁頂部看到一個 Nbextensions 選項卡。這里面有很多非常棒的擴展供你使用

要啟用一個擴展，只需點擊它來激活。我在下面提到了4個我認為最有用的擴展：

Code prettify：重新格式化和美化代碼塊的內容

Printview：這個擴展添加了一個工具欄按鈕來調用當前 Notebook 的 jupyter nbconvert，并可選擇在新的瀏覽器標簽中顯示轉換后的文件

Scratchpad：這個擴展增加一個便捷單元格，它可以讓你運行你的代碼而不必修改你的 Notebook。這是一個非常方便的擴展，特別是當你想要測試你的代碼，但不想在你的活動Notebook上做這件事。

Table of Contents (2)：這個擴展可以收集你的 Notebook 中的所有標題，并將它們顯示在一個浮動窗口中

保存和共享你的 Notebook

這是 Jupyter Notebook 中最重要和最棒的功能之一。當我需要寫博客文章，但我的代碼和注釋都保存在 Jupyter 文件中時，我需要先將它們轉換為另一種格式。請記住，這些 Notebooks 采用 json 格式，在共享它時這并不是很有幫助。我無法在電子郵件或博客上發布不同的單元格或代碼塊，對吧？

進入 Files?菜單，你會看到一個 Download As 選項：

你可以將你的 Notebook 保存為 7 個選項中的任何一個。最常用的是 .ipynb 文件，這樣其他人就可以在自己的機器上復制代碼；或者保存為 .html 文件，這樣會打開一個網頁（當你想要保存嵌入在 Notebook 中的圖像時，這會派上用場）

你也可以使用 nbconvert 選項手動將你的 Notebook 轉換為不同的格式，如 HTML 或 PDF。

你還可以使用 jupyterhub，它允許你在其服務器上托管 Notebooks 并與多個用戶共享。許多頂尖的研究項目都使用這個功能用于協作。

最佳實踐

雖然單獨工作可能很有趣，但大多數時候你會發現自己是在一個團隊中工作。在這種情況下，遵循指導方針和最佳實踐非常重要，這樣可以確保你的代碼和 Jupyter Notebooks 被正確標注，以便與你的團隊成員保持一致。下面我列出了一些最佳實踐指南，你在 Jupyter Notebooks 上工作時一定要遵循以下指南：

對于任何程序員來說最重要的事情之一：始終確保為代碼添加合適的注釋！

確保你有代碼所需的文檔。

考慮一個命名方案，并堅持在所有代碼中使用以確保一致性。這樣其他人更容易讀懂你的代碼。

無論你需要什么庫，在 Notebooks 開始時導入它們（并在它們旁邊添加注釋，說明導入它們的目的）。

確保代碼中行與行之間有適當間隔，不要把循環和函數放在同一行中。

有時候你會發現你的文件變得非常繁重。看看有沒有方法隱藏你認為對于以后參考不太重要的代碼。 Notebooks 看起來整潔干凈，讓人賞心悅目也非常重要。

Matplotlib 可以很漂亮整潔地展示你的 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

另一個提示！當你想創建演示文稿時，首先想到的工具是 PowerPoint 和 Google Slides。其實你的 Jupyter Notebooks 也可以創建幻燈片！還記得我說它超級靈活嗎？我一點都沒有夸大。

要將你的 Notebooks 轉換為幻燈片，請轉到 ?View -> Cell Toolbar，然后單擊 Slideshow。看！現在，每個代碼塊都在右側顯示一個 Slide Type 的下拉選項。它提供了以下 5 個選項：