Jupyter Notebook入门

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大致介绍一下 Jupyter Notebook 怎么用。

简介

The Jupyter Notebook is an open-source web application that allows you to create and share documents that contain live code, equations, visualizations and narrative text. Uses include: data cleaning and transformation, numerical simulation, statistical modeling, data visualization, machine learning, and much more.

  官网的介绍巴拉巴拉一大串，其实 Jupyter Notebook （后面简称Jupyter）就是一个 Notebook 只不过这个 Notebook 比较厉害，它不但可以写字，还可以运行代码，还可以加图片、表格，所以非常适合用来学习代码或者编写文档。

  官网提供了一个免费在线试用平台，不过由于使用的人较多，所以能不能登上全凭运气。如果能，可以看到它的界面是这样的：

"Jupyter Notebook的界面"

安装

  由于我有树莓派，再加之我比较喜欢保持电脑清爽，所以我将树莓派作为一个服务器，再通过电脑访问。你可以视自己的情况决定。

树莓派

  先升级 pip ，否则会出现 unsupported operand types …，逐个输入下面的命令：

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wget https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py
python get-pip.py
python3 get-pip.py

  然后执行下面这个命令：

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sudo pip3 install jupyter

  如果出现安装不成功的情况，可以逐个安装依赖的库（建议多试几次上面，实在不行再逐个安装）：

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sudo pip3 install ipython-genutils decorator traitlets tornado pyzmq backcall pygment ptyprocess pexpect pickleshare parso jedi wcwidth prompt-toolkit ipython ipykernel jinja2 attrs pyrsistent jsonschema nbformat entrypoints testpath webencodinga bleach defusedxml pandocfilters mistune nbconvert Send2Trassh terminado notebook ipywidgets qtconsole

  安装好后，输入下面命令生成配置文件：

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jupyter notebook --generate-config

  修改配置文件：

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sudo nano ~/.jupyter/jupyter_notebook_config.py

  修改内容如下：

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#c.NotebookApp.ip = 'localhost'
改为（*表示任意ip）
c.NotebookApp.ip = '*'

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#c.NotebookApp.open_browser = True
改为（启动时不打开浏览器）
c.NotebookApp.open_browser = False

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#c.NotebookApp.port = 8888
改为（在8888端口）
c.NotebookApp.port = 8888

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#c.NotebookApp.notebook_dir = ''
改为（初始目录为/home/pi）
c.NotebookApp.notebook_dir = '/home/pi'

  配置完成后修改密码：

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jupyter notebook password

  然后就可以使用Jupyter Notebook了，方法是在树莓派上输入jupyter notebook，然后在电脑上的浏览器中打开树莓派的ip地址:8888

Windows

  如果安装了 Anaconda ，则会自动安装 Jupyter Notebook。也可以用pip3 install jupyter（要用最新的 pip）。如果你连 Python 都没安装，那就搜必应吧。

MacOS

  希望有人能资助我一台Macbook Pro让我研究一下。

上手

启动与退出

  在命令行输入 jupyter notebook，或以管理员模式运行Jupyter Notebook程序，即可启动。然后就可以在浏览器上打开Jupyter.

  Jupyter 默认启动后自动打开浏览器，并只能在本机上的8888端口访问。如果要修改设置，请看Jupyter Configuration，或自行查必应。

  启动后，双击 .ipynb 或 .md 后缀的文件即可查看笔记。如果要关闭笔记，不能只是关闭网页，记得要点击 Files - close and halt ，不然笔记的内核会一直运行

  如果要退出，可以在命令行连按两下 Ctrl + c，或者按Jupyter浏览器页面右上角的 Quit.

界面

  进入 Jupyter 后，首先是 File 界面，就是文件管理器；上方可以切换到 Running，查看正在运行的 Jupyter 笔记；上方还有 Cluster ，这个不用管。

  点击右边，有一个 New，用于新建笔记/文件夹；Upload 用于从电脑上传文件（顺便提一句，文件后缀为 .ipynb）。

  我们新建一个笔记：点击 new，选择 python3，浏览器就会跳到一个新界面。这对于英语好的同学，可以点击菜单栏的 Help - User Interface Tour，系统会介绍这个界面。这个界面分为几部分：

  • 左上角是笔记名，单击可以更改。

  • 下面一排是菜单栏，菜单栏的右边显示的是 当前的状态 / 内核 。编辑状态在编辑时会出现 :pencil2: ，可以按 Esc 退出编辑模式并进入命令模式；内核右边的小圆圈显示的是内核是否在运行程序，如果想要终止程序，可点击中间那个 :stop_button:

  • 再下一行就是一些按钮，你可以把鼠标放上去，看它们的功能

  • 最后就是笔记块，块分成三类：代码块、markdown块 和 raw块。编辑模式下，笔记块会变绿；命令模式下，笔记块变蓝。

    "编辑模式"

    命令模式

编辑模式

  编辑模式可以打代码或写markdown。Jupyer具有自动补全功能：代码打到一半后，按 Tab 就会自动补全或跳出候选框。

命令模式

  按 Esc 退出编辑模式，进入命令模式。下面着重说一下常用快捷键：

快捷键 功能
S 保存
↑ / K 和 ↓ / J 上下选择要操作的块
Enter 进入编辑模式
Esc 退出编辑模式
Ctrl + Enter 运行代码块/显示编辑效果
Shift + Enter 运行代码块，并且光标跳到下一代码块。如果已经是最后一个代码块，则会新建一个代码块
Alt + Enter 运行代码块，并在下方新建一个代码块
A 在上方新建代码块
B 在下方新建代码块
双击 D 删除
Z 撤销已删除的块
M 将代码块转化为 markdown块
Y 将 markdown块转化为代码块

  更多快捷键可以去 Help 中查询。还有一些命令是没有快捷键的，需要按 P 建进入命令输入框。比如 如果想显示行号，可以输入 line，就能看到 show all line numbers 的命令，选中，回车。

程序与内核

  运行程序时，可能会有个问题，就是：不同代码块之间的程序是否相互影响？

  实际上，Jupyter 比较类似与 Python 的交互模式。在同一个内核中，先运行的代码块会影响后运行的代码块。代码块的先后可以通过界面左边的 In[ ] 中的数字判断。若要清除前面已运行的代码块的影响，可以重启内核，点击界面上的 :stop_button: 或用快捷键 0 （零）

进阶

执行Shell命令

  在代码块中，在Shell命令前加!即可。甚至可以在 Shell 与 Python 之间传递值，比如

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path = !pwd
print(path)

换主题

  在 Linux 上 pip 安装 sudo pip install jupyterthemes，然后加载可用主题 jt -l ，最后选择主题 jt -t <name of theme>，重启 Jupyter 即可。想恢复原主题，可用 jt -r

扩展

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sudo pip install jupyter_contrib_nbextensions && jupyter contrib nbextension install

  安装完后，就能体验 候选语句、目录、折叠、自动整理等功能了，就在菜单 Edit 那里。

高级

  现在有了一个新的 JupyterLab，可以去玩一下。

其他：

Jupyter notebook 查看Markdown .md文件