Jupyter笔记本介绍

Jupyter笔记本是最流行的工具之一，它可以作为一个网络应用程序来创建和分享包含交互式代码、可视化、文本等的文档。在本教程中，我们将了解Jupyter笔记本的基础知识，为什么要使用它们，如何安装、运行和使用Jupyter笔记本来完成大量的任务。

什么是Jupyter笔记本？

Jupyter笔记本是一个开源的交互式网络应用程序，允许用户创建和分享包含交互式计算、代码、图像等的文档。用户可以将数据、代码和可视化结合到一个笔记本中，并创建可以编辑和分享的互动 "故事"。笔记本是同时包含计算机代码（如Python）和其他文本元素（如段落、标记、数字、链接等）的文档。Jupyter笔记本被广泛使用，并且有很好的文档，为创建、编辑和运行笔记本提供了一个易于使用的界面。笔记本以一个名为 "仪表板 "或 "控制面板 "的网络应用程序的形式运行，显示本地文件，并允许用户打开笔记本文档和运行代码片段。输出结果被整齐地格式化并显示在浏览器上。

笔记本的另一个组成部分是内核。内核是一个 "计算引擎"，用于执行笔记本中编写的代码。它类似于应用程序的后端。IPython内核（Jupyter以前叫IPython笔记本）是用来执行Jupyter笔记本中的Python代码。也有其他语言的内核，但在这篇文章中，我们将探讨在笔记本中运行Python代码。

安装

Pip，Python的软件包管理器可以用来轻松安装Jupyter。你必须在你的系统上安装Python（推荐使用Python3）。要使用pip安装Jupyter，你可以在终端或命令行中运行以下命令。

// this is to upgrade pip and make sure that
// the latest version of pip is installed
pip3 install --upgrade pip

// for Python3
pip3 install jupyter

// for Python2 (not recommended)
pip install jupyter

创建和运行笔记本

Jupyter笔记本，默认情况下，安装了Python内核，允许我们运行Python代码。你可以通过在终端执行以下命令来运行笔记本。

jupyter notebook

打开你的浏览器，转到localhost:8888。它将使你重定向到仪表板。

仪表板显示当前目录的内容（即你运行笔记本的目录）。在上图中，我在一个名为example的空文件夹中运行了笔记本，因此，没有显示任何文件。要创建一个笔记本，点击右上角的新按钮，在下拉菜单中选择 Python 3。

这将使你重定向到另一个页面，在那里你可以在笔记本中编写和执行代码。

导航到文本框，输入你的代码。要在一个特定的单元格中运行代码片段，按shift + enter键。

要在终端创建一个新的笔记本并给它一个名字，你可以运行以下命令。

jupyter notebook <notebook_name>.ipynb

Python笔记本的默认扩展名是.ipynb。如果你导航到你创建笔记本的文件夹，并键入 "ls"，你会看到一个新的文件，名字是你创建的笔记本。

单元格

单元是一个文本框，允许我们编辑和编写代码，带有语法高亮，类似于代码编辑器或IDE。与笔记本相关的内核负责执行写在单元格中的代码。一旦内核完成了计算结果，它们就会被检索并作为单元格的输出显示在笔记本上（在被执行的单元格下面）。笔记本本身由多个单元组成，用户可以在其中编写和执行代码。

点击上面的下拉菜单，选择你想执行的单元格类型。有三种类型的单元格。

1. 代码。这些单元格允许用户编写、编辑和执行代码(默认为Python代码)

上图是一个打印1到20的所有偶数的程序。

2. Markdown。这些单元格允许用户编写和执行标记。输出结果以整齐的格式化标记显示在单元格的下方。

当你编写并运行markdown单元时，Jupyter会显示输出，如上图所示。

3. 原始的。原始单元格允许用户直接写输出，不被笔记本评估。

有用的命令和提示

Jupyter有一些有用的命令，允许我们定制和配置我们的笔记本。

1. 端口。当你运行 "jupyter notebook "命令时，服务器默认在端口8888上运行。你可以通过使用"-port "标志来指定服务器运行的端口。

jupyter notebook <notebook name> --port 6789

2. 列表。list "命令可以用来列出当前正在运行的所有服务器。

jupyter notebook list

3. stop:"stop "命令用来停止一个当前正在运行的笔记本服务器的指定端口。

jupyter notebook stop

4. 帮助。"-help "标志可以用来获得一个有用的命令列表以及如何使用它们。

jupyter notebook --help

导出笔记本

笔记本默认以".ipynb "文件的形式提供。但是，如果你想以不同的格式分享笔记本，如HTML、Markdown、PDF等，Jupyter允许我们这样做。

点击位于笔记本左上角的文件，在下拉菜单中选择**"下载为 "**选项。应该出现一个选项列表，如上图所示。选择你想下载的扩展名，Jupyter将以该格式导出笔记本。

总结

Jupyter笔记本是使用Python探索数据的完美选择，在数据科学界非常流行。无论你是数据科学家、职业工作者还是学生，你都可以使用Jupyter进行科学计算和数据分析，使用的库包括NumPy、pandas和Matplotlib、sci-kit learn、Keras等。