jupyter notebook详细介绍-学习篇

1、Jupyter Notebook是什么？

Jupyter Notebook是基于网页的用于交互计算的应用程序。其可被应用于全过程计算：开发、文档编写、运行代码和展示结果。------Jupyter Notebook官方介绍

简而言之，Jupyter Notebook是以网页的形式打开，可以在网页页面中直接编写代码和运行代码，代码的运行结果也会直接在代码块下显示的程序。如在编程过程中需要编写说明文档，可在同一个页面中直接编写，便于作及时的说明和解释。

Jupyter Notebook中所有交互计算、编写说明文档、数学公式、图片以及其他富媒体形式的输入和输出，都是以文档的形式体现的。

这些文档是保存为后缀名为.ipynb的JSON格式文件，不仅便于版本控制，也方便与他人共享。

2、Jupyter Notebook的主要特点

① 编程时具有语法高亮、缩进、tab补全的功能。

② 可直接通过浏览器运行代码，同时在代码块下方展示运行结果。

③ 以富媒体格式展示计算结果。富媒体格式包括：HTML，LaTeX，PNG，SVG等。

④ 对代码编写说明文档或语句时，支持Markdown语法。

⑤ 支持使用LaTeX编写数学性说明。

3、 通过 Python 环境 直接安装Jupyter Notebook

安装Jupyter Notebook的前提是需要安装了Python（3.3版本及以上，或2.7版本）

老版本的pip在安装Jupyter Notebook过程中或面临依赖项无法同步安装的问题。因此建议先把pip升级到最新版本。

如果你已经有了Python环境，可以直接使用pip安装Jupyter Notebook。

打开终端，输入以下命令即可安装 Jupyter Notebook。

pip install jupyter

启动Jupyter Notebook：

注意： 启动之后在Jupyter Notebook的所有操作，都请保持终端不要关闭，因为一旦关闭终端，就会断开与本地服务器的链接

当执行完启动命令之后，浏览器将会进入到Notebook的主页面

打开图中的链接进入浏览器打开，即可打开jupyter

上图中的所有文件夹都是你的家目录里的目录文件，也就是

C:\Users\<user_name>  # <user_name> 是用户名

4、设置Jupyter Notebook文件默认存放位置

如果你不想把今后在Jupyter Notebook中编写的所有文档都直接保存在家目录下，那你需要修改Jupyter Notebook的文件存放路径。

1. 创建文件夹/目录

   1. Windows用户在想要存放Jupyter Notebook文件的磁盘中新建文件夹并为该文件夹命名；双击进入该文件夹，然后复制地址栏中的路径。
   2. Linux/macOS用户在想要存放Jupyter Notebook文件的位置创建目录并为目录命名，命令为：mkdir <directory_name>；进入目录，命令为：cd <directory_name>；查看目录的路径，命令为：pwd；复制该路径。
   3. 注意："<directory_name>"是自定义的目录名

2. 配置文件路径

   Windows和Linux/macOS的配置文件所在路径和配置文件名如下所述：

   Windows系统的配置文件路径：C:\Users\<user_name>\.jupyter\

   Linux/macOS系统的配置文件路径：/Users/<user_name>/.jupyter/ 或 ~/.jupyter/

   配置文件名：jupyter_notebook_config.py

3. 修改配置文件

   Windows系统的用户可以使用文档编辑工具或IDE打开"jupyter_notebook_config.py"文件并进行编辑

   Linux/macOS系统的用户建议直接通过终端调用vim来对配置文件进行修改

   1. 打开配置文件

      打开终端，输入命令：

      vim ~/.jupyter/jupyter_notebook_config.py
      

   2. 查找关键词

      进入配置文件后查找关键词"c.NotebookApp.notebook_dir"。查找方法如下：

      进入配置文件后不要按其他键，用英文半角直接输入 /c.NotebookApp.notebook_dir，这时搜索的关键词已在文档中高亮显示了，按回车，光标从底部切换到文档正文中被查找关键词的首字母

   3. 编辑配置文件

      按小写i进入编辑模式，底部出现"--INSERT--"说明成功进入编辑模式。使用方向键把光标定位在第二个单引号上（光标定位在哪个字符，就在这个字符前开始输入），把"⑴ 创建文件夹/目录"步骤中复制的路径粘贴在此处。

   4. 保存配置文件

      先按esc键，从编辑模式退出，回到命令模式。再用英文半角直接输入:wq，回车即成功保存且退出了配置文件。

   5. 验证

      在终端中输入命令jupyter notebook打开Jupyter Notebook，此时你会看到一个清爽的界面如下图所示：
      

5、Jupyter Notebook 简单使用方法

点击new的Notebook就会创建新文件

就会出现如下Python代码编写界面

举个例子，选中第一个单元格，输入以下代码，然后按执行按钮或者 Shift + 回车键 就能运行代码并查看到效果。

如果想要写注释并且不报错，按照下图来：

这样就可以成功执行了：

如果想在某行代码上方新增空代码框 ，选中那一行同时按下字母A即可（同理，想在下方插入新代码块 ，则按下字母 B 即可）：

Jupyter Notebook 支持的快捷键可以在 Help - Show Keyboard Shortcust 里查看：

注意：Jupyter Notebook 灵活的地方在于你可以选择某个单元格去执行，可以按任意顺序去执行代码。也可以多次反复运行同一个单元格，旁边的数字回帮忙记录和告知执行过的顺序。这对于调试来说是非常方便的。