Jupyter notebook 使用指南

本文目录（13 节）

1. 前言
2. 安装和运行
3. Ipython 内核
4. 安装 Jupyter notebook
5. 运行 Jupyter notebook
6. 使用写代码
7. 写下并运行第一行 Python 代码
8. 蓝绿两模式：命令模式、编辑模式
9. 两种单元格：代码单元格和 Markdown 单元格
10. 抛弃鼠标，只用键盘
11. 最常用快捷键（必会）
12. 所有快捷键
13. 在 Markdown 单元格中输入数学公式

前言

在我们的日常学习中，能够编写和运行 Python 文件的程序很多，比如 Python 安装自带的 IDE、程序员喜爱的Pycharm、数据科学全家桶 Anaconda，还有 Spyder、Thonny 等。就我个人使用而言，如果进行大型项目推荐使用 Pycharm，如果进行数据处理和分析，最好选用 Jupyter notebook。可以说，Jupyter notebook 是用Python 进行数据科学、机器学习的必备工具。

🔊 突出优点：

• 学习 Jupyter notebook 非常容易，按照我的教程一步一步做，再自己尝试一下，之后写代码即可健步如飞。

• 能够独立运行一个、几个或全部 Python 代码块，更容易看到中间变量的值，从而进行调试

• 可以插入 Markdown 说明文字和 Latex 数学公式，让枯燥的代码充满颜值，可读性爆表

• 能够调用 Ipython 丰富的“魔法函数”，比如程序计时、重复运行、显示图片等

• 写好的代码和文档能够以网页和 ppt 的形式在线分享。在线看 Jupyter notebook 文件

• 可以在云端远程服务器运行，不需本地安装配置各种环境。体验一下

🔔 文件中包含了 Markdown 说明文档、代码块、代码运行结果、图片嵌入等元素，特别适合 Python 数据科学和机器学习撰写文档。

🔔 吴恩达的《深度学习》慕课的课后编程作业、大数据竞赛网站 Kaggle 上的代码文档、美国大学的数据科学课程的课后资料及编程作业，都是以 Jupyter notebook 文件的形式给出的，也就是.ipynb文件。

其实 Jupyter notebook 不止可以运行 Python，还可以运行 Julia、R、Javascript 等语言，这也是jupyter这个名字的由来。Jupyter notebook 支持的编程语言

🔔 Jupyter notebook 集编程和写作于一身，这就叫做“文学编程”。

安装和运行

在浏览器网页中运行 Python

Ipython 内核

Ipython 是更高级的 Python 解释器，而 Jupyter notebook 是基于 Ipython 内核的，在浏览器中以网页形式运行 Python 代码的工具，十分方便。

Ipython 是啥？

Ipython 可以理解成更高级的 Python 解释器，相比原生的 Python 交互式命令行，Ipython 有更强大的命令计数、自动补全等交互功能。

Spyder 和 Jupyter notebook 都是以 Ipython 为内核的。

安装 Jupyter notebook

如果你安装了 Python 数据科学全家桶 Anaconda，那么其中自带了 Jupyter notebook。

如果你没安装 Anaconda，可以直接在命令行里运行这行命令

pip install jupyter -i //pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

运行 Jupyter notebook

打开命令行，输入 jupyter notebook，回车。稍等片刻即可跳出浏览器网页。

🎉 看右上角：

• 点击 New –> Python3 即可创建 Python 文档。

• 点击 New –> Folder 可以创建新文件夹。

• 点击 New –> Text File 可以创建空的.txt文件。

• 点击 New –> Terminal 可以打开操作系统命令行，你可以使用操作系统对应的命令行进行目录切换、解压文件等操作。

🔊 最常用的是点击右边的 New –> Python3，创建 Python 文档。

使用写代码

写下并运行第一行 Python 代码

点击左上角Untitled给新建的 Python 文档文件重新命名。

自古第一行代码，总是会写 Hello World，故名称设置为了 HelloWorld

在代码框中输入第一行 Python 代码，shift + 回车运行

蓝绿两模式：命令模式、编辑模式

Jupyter notebook 中，代码和文档都存在于一个个单元格中，每个单元格都有蓝色和绿色两种状态。

• 命令模式（蓝色）：用于执行键盘输入的快捷命令（新增单元格、剪切、复制等等）。通过 Esc 键从绿色的编辑模式切换到蓝色的命令模式，此时单元左侧显示蓝色竖线。

• 编辑模式（绿色）：编辑文本和代码。选中单元并按 Enter 键进入编辑模式，此时单元左侧显示绿色竖线。

命令模式和编辑模式，其实是源自于著名的 vim 编辑器，vim 编辑器以特别难学和学成之后可以超神而闻名于世。

两种单元格：代码单元格和 Markdown 单元格

Jupyter notebook 中，有两种单元格：代码单元格和 Markdown 单元格。

• 代码单元格：这里是你编写代码的地方，通过按 Shift + Enter 运行代码，其结果显示在本单元下方。代码单元左边有 In [1]: 这样的序列标记，方便人们查看代码的执行次序。在蓝色命令模式下，按y键可以将 Markdown 单元格转换为代码单元格。
• Markdown 单元格：在这里对文本进行编辑，采用 markdown 的语法规范，可以设置文本格式、插入链接、图片甚至数学公式。同样使用 Shift + Enter 运行 markdown 单元来显示渲染后的文本。在蓝色命令模式下按m键可以将代码单元格转换为 Markdown 单元格。

Markdown 是程序员通用的撰写文档的语法，可以轻松实现标题、引用、链接、图片等，非常简洁易学，Github 代码托管网站、有道云笔记、简书、知乎、CSDN 论坛、电子邮件等都支持 Markdown 语法。

编辑 Markdown 单元格，输入以下内容：

# 我是Markdown一号标题
## 我是Markdown二号标题
### 我是Markdown三号标题
> 我是引用，我这行开头有一个灰色竖杠

[我是外部链接，点我上百度](https://www.baidu.com)
![我是图片](https://gitee.com/wugenqiang/PictureBed/raw/master/images01/20200713231406.png)

如下图：

然后按shift+Enter运行该单元格。

抛弃鼠标，只用键盘

下面介绍 Jupyter notebook 快捷键，掌握这些快捷键之后，你将彻底解放你拿鼠标的那只手，更专注、高效地敲代码了。

最常用快捷键（必会）

快捷键	释义
h	查看所有快捷键
Enter	从命令模式进入编辑模式
Esc	从编辑模式退回到命令模式
m	将代码单元格转换为 Markdown 单元格
y	将 Markdown 单元格转换为代码单元格
shift + Enter	运行本单元格，选择下面的代码块
ctrl + Enter	运行本单元格
alt + Enter	运行本单元格，在下方新建一个单元格
a	在上方新建一个单元格（above）
b	在下方新建一个单元格（below）
d	删除选中的单元格（delete）
x	剪切本单元格
c	复制本单元格
shift + v	粘贴到上面
v	粘贴到下面
l	显示代码行号

所有快捷键

h 查看所有快捷键

在 Markdown 单元格中输入数学公式

分别在两个 Markdown 单元格内输入以下内容：

这是爱因斯坦的质能转换方程$E=mc^2$，揭示了质量和能量之间的关系

这是一元二次方程求解公式
$$x = \frac{-b\pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a}$$
初中数学内容

按shift+Enter渲染运行：