基础使用

今天我们介绍jupyter notebook的保姆级基本使用方法

安装和个性化配置¶

我们首先介绍如何在计算机上安装jupyter，这里以Windows为例，MacOS和Linux系统也差不多。

Anaconda发行版¶

第一种安装方法非常简单，如果你从未接触过python，那么直接选择选择Anaconda发行版可以省去很多麻烦事。

anaconda在英语中意为水蟒而python在英语中意为蟒蛇

Step1¶

先从官网上下载Anaconda安装包。网站的服务器在国外，没有魔法可能下载很慢，如有需要后台回复jupyter我会把最新版的放在网盘供大家下载。

网址：

https://www.anaconda.com/products/individual

下载完之后直接双击运行。

Step2¶

然后进入到安装页面

直接Next

选择I Agree

选择Just me或者All Users都可以，点击Next

这里要注意安装路径的选择，因为Anaconda非常臃肿，你使用一段时间后可能会达到10GB的占用，所以需要提前预算好，我这里是虚拟机演示，没有这方面的顾虑故直接Next

这里两个选项需要特别注意。

第一个是把anaconda3添加到PATH，如果你点上了会有红色警示，说如果点上了会使得anaconda在任意目录下被找到。一般来说为了方便，我会点上这个选项，这样就可以在任何路径下使用anaconda的命令行工具。

第二个则是把anaconda的python 3.9解释器注册为默认python解释器。一般新手的python环境比较干净，这个选项不用去管。

选好之后Install

稍作等待，出现以上画面，然后一连串的Next后，来到安装结束界面。

点击Finsh即可结束安装。

这时开始菜单中会自动添加Anaconda文件夹：

总的来说，安装过程就是不断地Next，需要注意的就是安装路径和是否添加到PATH这两个地方。

启动jupyter¶

有三种方式启动jupyter

1 使用命令行启动¶

点击上图第三个快捷方式Anaconda Prompt，会弹出一个命令行窗口：

注意这里的（base）代表当前激活的环境，如果使用其他prompt工具比如CMD、Powershell不会自动激活base环境，则需要先激活环境或者直接把anaconda添加到PATH才可以执行相关命令

在命令行输入以下命令可以启动jupyter：

jupyter notebook

一般来说会自动弹出浏览器：

至此jupyter notebook就安装成功，并且启动成功了。

这个命令还可以添加一些参数，例如在指定端口（默认8888）启动：

jupyter notebook --port=8888

jupyter notebook --no-browser

jupyter notebook --help

2 使用快捷方式启动¶

点击上图第四个快捷方式在默认配置下启动jupyter notebook。

3 使用Anaconda Navigator启动¶

不推荐此方法，因为Anaconda Navigator非常的卡，响应极慢！！

点击上图第一个快捷方式，等待加载，然后在图形化界面可以启动jupyter notebook

我需要Anaconda吗¶

不得不说，Anaconda实在是非常臃肿。作为一个数据科学软件包，他纳入了诸如jupyter, spyder, TensorFlow, Pytorch, Numba等等等诸多软件。而很多时候我们用不到这些软件，故下一节我们介绍精简安装。

精简安装（推荐）¶

Step1¶

安装python，安装包同样可以从官网https://www.python.org/downloads/ 获取：

我们这里安装3.9.10的版本。点开安装包之后注意勾选上Add TO PATH否则只有在安装路径才能使用命令行工具，然后Install Now即可一键安装。

Step2¶

安装jupyter，我们首先打开任意的命令行窗口，Windows可以同时按下键盘上的Win和R调出快捷启动，然后输入CMD即可

然后在命令行输入

pip install jupyter notebook

等待片刻，pip会自动进行安装：

见到如上字样即代表安装成功，可以在当前命令行直接输入

jupyter notebook

总的来说，使用pip安装jupyter nb实际上非常简单，也更加精简。我更推荐这个安装方法，毕竟你迟早得学会如何安装、管理python的各种库和包。

个性化配置¶

正式进入jupyter的使用界面，首先看到的是一系列的文件夹，对应着我们默认的工作目录C:\Users\Username，而很多人并不习惯把个人文件放在这个目录下（虽然微软的本意如此）

并且，我们每次运行jupyter notebook都会自动弹出一个浏览器窗口，有时这很烦人。

于是我们需要自定义一些配置，所幸jupyter notebook给足了自由发挥的空间。

生成配置文件¶

还是在命令行，输入以下命令：

jupyter notebook --generate-config

我们找到这个文件，用python默认的IDE或者其他任何文本编辑器(例如记事本, VScode, Sublime Text, Notepad等) 打开即可开始自定义。

可自定义的选项非常多，我们简单介绍几个常用配置。

自定义工作目录¶

第393行

把#删去取消注释，然后把后面的字符串改为你想要的目录。

特别注意，windows下默认使用的是C:\Users这种以反斜杠作为目录分隔符的路径，但是在python字符串语法中，反斜杠代表转义符，所以需要在字符串前面加上r也就是r'C:\Users\'python才可以正确识别

自定义是否打开浏览器¶

第401行

取消注释，把True改为False即可。

其他诸多配置，可以根据需求配置。修改完成后，保存文件重启jupyter即可应用配置。

插件安装¶

在正式写notebook之前，我们先把插件安装了，这也是命令行工作，省的后面还要来回切换。

先执行

pip install jupyter_contrib_nbextensions

jupyter contrib nbextension install --user

在这里你可以选用一些插件。这些插件具体有什么作用下面会有相应的解释，我们后续也会再出一篇推文单独介绍。我选择启用的插件如下：

notebook的书写¶

终于可以写一点代码了

新建笔记本¶

在任意目录点击New可以选择新建文件

点击Python3(ipykernel)可以新建笔记本，创建完成后自动打开

这就是我们笔记本的编辑页面，下图有笔记本的基本介绍

快捷键¶

如此多的按钮，其实很少用到，因为jupyter notebook有一套非常好用的快捷键。首先我们定义单元格的mode. 一个单元格有两种mode：command mode和edit mode，对应左边会显示不同的颜色。

蓝色代表command mode

绿色代表edit mode

在快捷键在这两种场景下也是区分的，我常用的如下：

command mode¶

• 数字1-6，把单元格转换为1-6级标题（实际上是markdown单元格
• Y，把单元格转换为代码单元格
• M，把单元格转换为markdown单元格
• R，把单元格转换为raw单元格
• A，在当前单元格上方添加一个单元格
• B，在当前单元格下方添加一个单元格
• Double D，连续按下两次D，删除选中的单元格
• X，剪切选中的单元格（通常我用剪切代替删除
• C，复制选中的单元格
• V，粘贴已经剪切或复制的单元格
• K，选中上一个单元格
• J，选中下一个单元格
• L，显示当前单元格的行号
• Keep Shift，按住Shift点击两个不同的单元格，可以一次性选中多个单元格，配合X,C,V使用
• Enter，进入edit mode

edit mode¶

• Ctrl+Enter，运行当前单元格
• Shift+Enter，运行当前单元格并且创建下一个单元格（默认进入edit mode

还有好多其他的快捷键，这里就不放了，可以通过下面的方式查看：

点击Help菜单中的Keyboard shortcut

查看快捷键列表

在这里还可以自定义快捷键。

代码单元格¶

运行¶

终于可以写点东西了，在jupyter notebook中单元格默认的格式就是代码单元格。你可以在这里写代码，然后运行：

单元格左侧In:[23]代表这是第十二个运行的代码，而Out:[12]代表这是第十二次运行的结果。

输出¶

每次运行jupyter都会自动输出最后一行的运行结果。注意这里的输出并不局限于print，jupyter精心优化了图片、表格等等内容的输出：

name space¶

注意，这里使用了前面单元格定义的fib()函数，也就是说整个笔记本是在同一个命名空间的，使用同样的内存。

这需要特别谨慎，因为当笔记本很长时，不要忘记你之前命名过的变量，不然会被覆盖。

magic command¶

比较特别的是，我们不仅可以在代码单元格运行python代码，还可以运行一些其他命令，jupyter称之为magic command，需要用%或者%%（两者有所不同）声明，例如计算程序的平均耗时

更多其他的magic command我们后续的推文再介绍。

command¶

并且我们还可以运行命令行的命令，例如ping，需要用!声明

markdown单元格¶

markdown单元格就简单得多，如果你还不会md的语法也不要害怕，它真的非常简单，学会他只需要2分钟，但是学好了之后能极大的提升效率。~~我现在这段话也是我用markdown书写的~~:

markdown于我最大的意义就是可以较为简单地写一些LaTeX数学公式，以及在notebook中嵌入一些媒体内容：

上面的内容完全对应于下面的文本

<figure markdown>
![](./assets/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png)
</figure>
$$\int_{-\infty}^{\infty}e^{-x^2}dx=\sqrt{\pi}$$
[python](https://www.python.org/)

其他单元格¶

jupyter自带的就一个Raw NBconvert单元格

功能非常简单，就是消除一切格式、高亮，用plain text的样式呈现。

如果安装了一些特殊的插件，可能会有一些其他特殊的单元格，例如Rise这个插件

notebook的导出¶

~~jupyter notebook那么好用，我觉得每个人电脑上都应该装一个。~~很多时候我们会遇到这样一个问题，你呕心沥血写好了一份notebook发过去，但是对方不会用，也懒得折腾。如果是好哥们还好，可以教育一下，如果是Leader或者老师就不太妙，只能自己想办法导出为漂亮的格式。

常见的有三种方案

网页打印¶

这个简单粗暴，因为jupyter notebook是实时渲染在网页上的，我们可以直接使用浏览器的打印功能生成pdf

download as (nbconvert)¶

jupyter内置了一些可以导出的格式

但是只有少数的格式（例如markdown）可以在不配置任何外部软件的情况下导出成功，大多数文件格式都会导出失败

具体如何配置我们以后再说。

pandoc¶

我们使用pandoc就可以实现格式转换。

Pandoc是使用Haskell语言编写的一款跨平台、自由开源及命令行界面的标记语言转换工具，可实现不同标记语言间的格式转换，堪称该领域中的“瑞士军刀”。 摘自维基百科。

具体怎么用，这里实在写不下了，下次再说。

总结¶

洋洋洒洒写了快4千字了，早就超过了一般人会看完的长度。倒也不期待有人能看到这里，毕竟写这个也是用爱发电，周末无聊罢了。

jupyter notebook与我而言是陪伴我接触编程到爱上编程的朋友，我的电脑里至今还保存着我第一次学python时的notebook（python是我的first language）我遇到过各种问题，也解决了各种问题。在这样的过程中不断成长着，现在我已经能熟练地面向浏览器编程了，jupyter确实帮了我很多。

时间不早了，吃饭去了。

此致，祝好！