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jupyter notebook快速入門(mén)及使用詳解

 更新時(shí)間:2020年11月13日 11:45:13   作者:WilsonSong1024  
這篇文章主要介紹了jupyter notebook快速入門(mén)及使用詳解,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

一、jupyter notebook是什么

官網(wǎng)的介紹是:Jupyter Notebook是一個(gè)Web應(yīng)用程序,允許您創(chuàng)建和共享包含實(shí)時(shí)代碼,方程,可視化和說(shuō)明文本的文檔。 用途包括:數(shù)據(jù)清理和轉(zhuǎn)換,數(shù)值模擬,統(tǒng)計(jì)建模,機(jī)器學(xué)習(xí)等等。

簡(jiǎn)單的介紹就是:Jupyter Notebook是Ipython的升級(jí)版,而Ipython可以說(shuō)是一個(gè)加強(qiáng)版的交互式 Shell,也就是說(shuō),它比在terminal里運(yùn)行python會(huì)更方便,界面更友好,功能也更強(qiáng)大。怎么強(qiáng)大法,往下看就知道了。

此架構(gòu)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,內(nèi)核無(wú)需運(yùn)行 Python。由于 notebook 和內(nèi)核分開(kāi),因此可以在兩者之間發(fā)送任何語(yǔ)言的代碼。例如,早期的兩個(gè)非 Python 內(nèi)核分別是 R 語(yǔ)言和 Julia 語(yǔ)言。使用 R 內(nèi)核時(shí),用 R 編寫(xiě)的代碼將發(fā)送給執(zhí)行該代碼的 R 內(nèi)核,這與在 Python 內(nèi)核上運(yùn)行 Python 代碼完全一樣。IPython notebook 已被改名,因?yàn)?notebook 變得與編程語(yǔ)言無(wú)關(guān)。新的名稱 Jupyter 由 Julia、Python 和 R 組合而成。如果有興趣,不妨看看可用內(nèi)核的列表。

另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,你可以在任何地方運(yùn)行 notebook 服務(wù)器,并且可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)服務(wù)器。通常,你會(huì)在存儲(chǔ)所有數(shù)據(jù)和 notebook 文件的自有計(jì)算機(jī)上運(yùn)行服務(wù)器。但是,你也可以在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或云實(shí)例(如 Amazon 的 EC2)上設(shè)置服務(wù)器。之后,你就可以在世界上任何地方通過(guò)瀏覽器訪問(wèn) notebook。

二、jupyter notebook的安裝和配置

 1. 安裝

安裝非常簡(jiǎn)單,只需要在終端輸入:

pip install jupyter

打開(kāi)jupyter notebook 也只需要在終端輸入:

jupyter notebook

運(yùn)行上面的命令之后,你將看到類(lèi)似下面這樣的輸出:

如上圖,它打開(kāi)了一個(gè)端口,并且會(huì)在你的瀏覽器中打開(kāi)這個(gè)頁(yè)面,主目錄是圖中的那個(gè)directory(可能第一次打開(kāi)沒(méi)有這個(gè)目錄)。

2、配置 

jupyter notebook --generate-config 

打開(kāi)“C:\Users\Administrator\.jupyter”文件夾,可以看到里面有個(gè)配置文件。 

修改jupyter_notebook_config.py配置文件

打開(kāi)這個(gè)配置文件,找到“c.NotebookApp.notebook_dir=……”,把路徑改成自己的工作目錄。

配置文件修改完成后, 以后在 jupyter notebook 中寫(xiě)的代碼等都會(huì)保存在自己創(chuàng)建的目錄中。 

 jupyter notebook的自定義啟動(dòng)(變了)
  配置文件修改成后,就可以啟動(dòng) jupyter notebook 了,命令行窗口中輸入 jupyter notebook,
  默認(rèn)瀏覽器就會(huì)打開(kāi)一個(gè)頁(yè)面 

 jupyter notebook的啟動(dòng)
  命令行窗口輸入: jupyter notebook

三、使用

1、打開(kāi)一個(gè)新文檔

在主頁(yè)面的右上角點(diǎn)new即可新建一個(gè)你想要的文件類(lèi)型。

如上圖,jupyter也可以打開(kāi)一個(gè)terminal,還可以作為一個(gè)text文本編輯器,功能明顯是比terminal強(qiáng)大了。

下面的Notebooks類(lèi)型除了python 也是可以加入其他類(lèi)型的文檔的,具體方法百度一下就好。

2、python編輯器介紹

點(diǎn)擊python2后會(huì)出現(xiàn)一下界面:

稍微介紹一下notebook 界面的組成部分1)notebook 的名稱2)主工具欄提供了保存、導(dǎo)出、重載 notebook,以及重啟內(nèi)核等選項(xiàng)3)快捷鍵4)notebook 編輯區(qū)

最下面的哪個(gè) In [ ]: 的框叫做單元格,你可以把你的代碼分成一段段的單元格輸入,然后可以逐個(gè)單元格地運(yùn)行。注意,這個(gè)功能是非常友好的,有時(shí)候只修改了中間的一小段代碼,又不想全部代碼都要重新運(yùn)行的時(shí)候這個(gè)功能就非常有用了。另外,單元格是可以改變順序的。而且可以輸出圖片和繪圖!非常強(qiáng)大吧!

這些只要稍微嘗試一下就懂的,下面主要介紹一些常用的技巧

**注意,jupyter notebook 是支持 TAB 鍵自動(dòng)補(bǔ)充單詞的,再一次展示了其強(qiáng)大友好的一面!

(1).修改文檔名稱

方法一:點(diǎn)上圖的Untitled

方法二:點(diǎn)File,再點(diǎn)rename

(2).導(dǎo)出文檔

步驟:點(diǎn)File,再點(diǎn)Download as

發(fā)現(xiàn)里面支持好幾種格式的導(dǎo)出,第一個(gè)ipynb是notebook的格式,是一種類(lèi)json的格式保存,其他的建議你們都試一試,你會(huì)感到非常驚喜的。

(3).保存

Ctrl + S 快捷鍵的可以保存你的文檔的,默認(rèn)是保存為ipynb,保存在你的主目錄下!

(4).單元格格式

注意到快捷鍵欄中有一個(gè)code的下拉框,點(diǎn)開(kāi)發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)選項(xiàng):

這里介紹一下

  • Code格式就是正常的python代碼格式
  • Markdown的一個(gè)text文檔編輯格式,就像在word里編寫(xiě)一樣
  • Heading就是給Markdown的句子設(shè)置標(biāo)題等級(jí),像word的標(biāo)題一,標(biāo)題二...
  • Raw NBConvert 沒(méi)用過(guò)不了解,可以自行百度或者看官網(wǎng)介紹

下面舉例說(shuō)明一下

選擇一個(gè)空的單元格,code下拉框選擇Heading,會(huì)出現(xiàn)一個(gè)不同類(lèi)型的 cell:

改變單元格類(lèi)型時(shí)彈出消息中有解釋,后面那個(gè)單元格以 # 標(biāo)記開(kāi)頭,意味著這是一個(gè)一級(jí)標(biāo)題。如果需要子標(biāo)題,可以使用以下標(biāo)記表示:

# : 一級(jí)標(biāo)題## : 二級(jí)標(biāo)題### : 三級(jí)標(biāo)題...

輸入內(nèi)容后再運(yùn)行一下(快捷欄里有),會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似下面的情況:

我一共輸入了三級(jí)標(biāo)題,點(diǎn)其中一個(gè),你會(huì)發(fā)現(xiàn)它的code下拉欄顯示是markdown類(lèi)型

你以后代碼里print 的內(nèi)容都是以markdown的格式顯示的。

(5).快捷鍵

常用的快捷鍵是:

  • Ctrl + Enter: 執(zhí)行單元格代碼
  • Shift + Enter: 執(zhí)行單元格代碼并且移動(dòng)到下一個(gè)單元格
  • Alt + Enter: 執(zhí)行單元格代碼,新建并移動(dòng)到下一個(gè)單元格

這幾個(gè)快捷鍵都是非常常用的。

(6).歷史輸入和輸出變量

與標(biāo)準(zhǔn) Shell 類(lèi)似,IPython 中也可以通過(guò) _ 和 _ _ 訪問(wèn)上一次和上上一次的輸出。

當(dāng)你寫(xiě)的單元格多了,肯定會(huì)注意到,IPython 中每一次的輸入輸出都有序號(hào)。你可以通過(guò)一下方法訪問(wèn)這些輸入和輸出:

  • _:訪問(wèn)上一次輸出
  • __:訪問(wèn)上上一次輸出
  • _X:訪問(wèn)歷史 X 行輸出
  • _iX:訪問(wèn)歷史 X 行輸入

其中小寫(xiě)字母 “i”,代表 “in”。

四、外部功能

上面講的是jupyter 的一些使用方法和技巧,其實(shí)它還有很多強(qiáng)大的外部功能的,下面給大家介紹一下。

(1).魔術(shù)命令

在 IPython 的會(huì)話環(huán)境中,所有文件都可以通過(guò) %run 命令來(lái)當(dāng)做腳本執(zhí)行,并且文件中的變量也會(huì)隨即導(dǎo)入當(dāng)前命名空間。

即,對(duì)于一個(gè)模塊文件,你對(duì)他使用 %run 命令的效果和 from module import * 相同

這種以 % 開(kāi)頭的命令在 IPython 中被稱為魔術(shù)命令,用于加強(qiáng) shell 的功能。

常用的魔術(shù)命令有: 

%quickref 顯示 IPython 快速參考
%magic 顯示所有魔術(shù)命令的詳細(xì)文檔
%debug 從最新的異常跟蹤的底部進(jìn)入交互式調(diào)試器
%pdb 在異常發(fā)生后自動(dòng)進(jìn)入調(diào)試器
%reset 刪除 interactive 命名空間中的全部變量
%run script.py 執(zhí)行 script.py
%prun statement 通過(guò) cProfile 執(zhí)行對(duì) statement 的逐行性能分析
%time statement 測(cè)試 statement 的執(zhí)行時(shí)間
%timeit statement 多次測(cè)試 statement 的執(zhí)行時(shí)間并計(jì)算平均值
%who、%who_ls、%whos 顯示 interactive 命名空間中定義的變量,信息級(jí)別/冗余度可變
%xdel variable 刪除 variable,并嘗試清除其在 IPython 中的對(duì)象上的一切引用
!cmd 在系統(tǒng) shell 執(zhí)行 cmd
output=!cmd args 執(zhí)行cmd 并賦值
%bookmark 使用 IPython 的目錄書(shū)簽系統(tǒng)
%cd direcrory 切換工作目錄
%pwd 返回當(dāng)前工作目錄(字符串形式)
%env 返回當(dāng)前系統(tǒng)變量(以字典形式)

對(duì)魔術(shù)命令不熟悉的話可以通過(guò) %magic 查看詳細(xì)文檔;對(duì)某一個(gè)命令不熟悉的話,可以通過(guò) %cmd? 內(nèi)省機(jī)制查看特定文檔

(2).添加插件

a)側(cè)邊欄目錄導(dǎo)航

當(dāng)文章內(nèi)容非常長(zhǎng)的時(shí)候,前后找內(nèi)容,很麻煩,不如加一個(gè)sidebar,方便導(dǎo)航方法:https://github.com/ipython-contrib/IPython-notebook-extensions/tree/master/nbextensions/usability/toc2

b)隱藏代碼按鈕

有時(shí)候,希望代碼可以隱藏,這樣子文檔看起來(lái),就會(huì)干凈一些 

點(diǎn)擊按鈕,就可以隱藏所有的代碼,具體做法:http://stackoverflow.com/questions/27934885/how-to-hide-code-from-cells-in-ipython-notebook-visualized-with-nbviewer當(dāng)然,還有更多的extention可見(jiàn)https://github.com/ipython-contrib/IPython-notebook-extensions/

參考【https://www.douban.com/review/7890354/

(3).運(yùn)行python文件

利用jupyter的cell是可以運(yùn)行python文件的。

方法一:

%run file.py

方法二:在unitx command前面加入一個(gè)感嘆號(hào)“!” ,如:

!python myfile.py

(4).導(dǎo)入外部代碼

比如有一個(gè)test.py文件,需要將其載入到j(luò)upyter的一個(gè)cell中

在需要導(dǎo)入該段代碼的cell中輸入

%load test.py #test.py是當(dāng)前路徑下的一個(gè)python文件

shift + enter運(yùn)行后,%load test.py被自動(dòng)加入了注釋符號(hào)#,test.py中的所有代碼都被load到了當(dāng)前的cell中

或者從從網(wǎng)絡(luò)load代碼到j(luò)upyter

在cell中輸入%load http://.....,然后運(yùn)行該cell,就會(huì)將load后面所對(duì)應(yīng)地址的代碼load到當(dāng)前的cell中; 

(5).自定義快捷鍵

參考官方文檔:

http://nbviewer.jupyter.org/github/ipython/ipython/blob/3.x/examples/Notebook/Custom%20Keyboard%20Shortcuts.ipynb

參考

【1】官網(wǎng)安裝:https://jupyter.readthedocs.io/en/latest/install.html

【2】jupyter使用小結(jié)

【3】Jupyter Notebook 快速入門(mén)(上)

【4】jupyter notebook 各種用法記錄(陸續(xù)更新)

【5】https://blog.csdn.net/lee_j_r/article/details/52791228

【6】http://www.cnblogs.com/zlslch/p/6984403.html

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