如何使用 Jupyter Notebook：綜合指南

Jupyter Notebook 可讓您建立和分享包含即時程式碼、方程式、視覺化和敘述文字的文件。 無論您是程式設計師、資料科學家還是研究人員，這個多功能平台都支援 Python、R 和 Julia 等多種程式語言來進行資料清理和分析。

在本指南中，我們將詳細了解 Jupyter Notebook，從安裝到執行程式碼單元、建立視覺化等。

什麼是 Jupyter 筆記本？

Jupyter Notebook 是一種 Web 應用程序，用於產生和共用用於資料分析的計算文件。 可用於資料清洗、數值模擬、資料視覺化、統計建模等。

您可以在各個單元格中編寫程式碼並單獨運行文檔程式碼，而不是編寫和重寫整個文檔。 如果您想對文檔進行更改，您可以返回到該文檔，進行更改，然後重新執行該文檔，所有操作都在同一個視窗中進行。

如何安裝Jupyter筆記本？

使用 Jupyter Notebook 的更簡單方法是安裝預先安裝了 Python 程式庫和工具的 Anaconda，包括 NumPy、pandas、Matplotlib 等。要開始使用 Anaconda，您需要下載最新版本。

如果您已經安裝了 python 並且想要手動管理所有套件，您可以使用 pip: pip3 install jupyter。

如何在 Jupyter 中使用筆記本？

在本節中，我們將學習如何運作、儲存和共享筆記本。 此外，您還將了解如何使用單元和核心等元件，以及如何在 Jupyter 中讀寫檔案。 讓我們開始了解如何在 Jupyter 中使用 Notebook 的指南。

1. 如何運行Jupyter Notebook？

要啟動 Jupyter Notebook，您需要打開終端機並導航到保存筆記本的目錄。 接下來，輸入命令 jupyter notebook，程式將在 localhost:8888（或其他指定連接埠）實例化本機伺服器。

瀏覽器視窗將彈出並顯示筆記本介面，或者您可以使用它提供給您的地址。 這些筆記本有一個獨特的令牌，因為 Jupyter 使用預先建置的 Docker 容器將筆記本放在其獨特的路徑上。 若要從終端停止內核，請按兩次 Control-C。

2. 建立筆記本

若要建立新筆記本，請前往 Python 3 中的「新建」並選擇「筆記本」。如果您已有 Jupyter Notebook，則可以按一下「上傳」並前往該檔案。

3. 在 Jupyter 中使用儲存格

在 Jupyter 中，共有三種類型的 Cell，包括 Code、Markup 和 Raw NBConverter。

• 程式碼單元：它包含將在核心中執行的程式碼。 當程式碼運作時，筆記本將顯示程式碼單元的輸出。

例如，在下圖中，斐波那契數列是使用簡單的程式碼以及使用者提供的輸入產生的。

該命令的輸出如下所示：

• 標記單元：此單元包含透過 Markdown 格式化的文本，並在 Markdown 單元運作時就地顯示輸出。 例如，要新增標題，您需要在任何行前面加上一個或多個「#」前綴，後面跟著空格，如圖所示：

輸出：

• Raw NBConverter：有了這個，您可以直接寫入輸出，並且單元格不會由筆記本進行評估。 一旦它們通過 NBConverter 傳遞，它們就會被添加到目標資料夾中而不進行任何更改。

4.在Jupyter中使用Kernal

核心是一種計算引擎，它執行筆記本文件中存在的程式碼。 核心是針對整個文件而不是針對單一單元而存在的。 例如，如果在單一儲存格中新增模式，則該模組將可用於整個文件。

您將獲得使用核心的多個選項，例如重新啟動核心、更改和清除輸出以及中斷核心。

5. 如何寫 Jupyter Notebook

要在 Jupyter Notebook 中讀寫文件，請點擊左側選單的「瀏覽並上傳文件」以開啟檔案系統。 接下來按「加號」從本機資料夾上傳檔案。 例如，當您在 Jupyter 中上傳一個名為 hello_world.txt 的簡單文字檔案時，它將如下所示：

您可以使用此程式碼開啟此文件，添加一些文本，然後儲存新文件。

之後，您的文件將如下所示，並包含所有更新。

6. 如何在Jupyter中使用指令模式和編輯模式

Jupyter Notebook 提供兩種互動模式：指令模式和編輯模式。 在命令模式下，您可以在儲存格內導航、新增或刪除儲存格，甚至變更儲存格類型。 使用編輯模式，您將能夠修改儲存格內容。

若要進入命令模式，請按 Esc 鍵或按一下儲存格外部。 若要進入編輯模式，請按 Enter 鍵或在儲存格內按一下。 在工作區中，按一下「新增文字」或「新增程式碼」按鈕以新增儲存格，如下所示：

7. 發布報告（僅適用於工作區域）

在工作區中，您可以透過側邊選單上的「發布」按鈕發布筆記本。 您也可以在發布之前從上到下檢查您的筆記本，以確保程式碼正確。 發布後，其他用戶也可以查看筆記本並在各個單元格中添加評論。

8. 分享 Jupiter Notebooks（僅適用於 Workspace）

共享筆記本的選項僅適用於 Workspace。 為此，請選擇右上角的共用按鈕。 選擇它後，您可以複製連結以共享它。 此外，您可以建立對該文件的私人和公共訪問，如下所示。

9. 命名筆記本

建立的筆記本在 Jupyter Notebook 中預設命名為 Untitled。 要重新命名文件，請打開單字“Untitled”。 這將開啟一個名為「重新命名筆記本」的對話框，您需要在其中新增名稱，然後按一下「確定」。

10. 筆記本擴展

Jupyter 提供四種類型的擴展，包括 Kernel、IPyhton Kernel、Notebook 和 Notebook 伺服器。 許多擴充功能可以透過 Python 的 pip 工具安裝。 可以使用給定的命令安裝其他擴充功能。

 jupyter nbextension install extension_name

此命令將僅安裝擴充功能。 但是，要啟用它，您需要鍵入以下命令。

Jupyter Notebook 中最常見的鍵盤快捷鍵

Jupyter 中有多種類型的鍵盤快捷鍵，您可以透過它們使用不同的命令。 以下是 Jupyter 中一些最常見的鍵盤快捷鍵的清單：

1. 分別使用Esc和Enter在編輯模式和指令模式之間切換。
2. 進入命令模式後：

• 使用Up和Down鍵上下捲動單元格。
• 按A或B在活動儲存格的上方和下方新增儲存格。
• M會將活動儲存格轉換為 Markdown 儲存格。
• Y會將活動儲存格轉換為程式碼儲存格。
• D + D （ D兩次）將刪除活動儲存格。
• Z將撤銷儲存格刪除。
• 按住Shift並按Up or Down同時選取儲存格。 選擇多個儲存格後， Shift + M將組合您的選擇。
• Ctrl + Shift + -在編輯模式下，將分割遊標處的活動儲存格。
• 您也可以單擊並Shift + Click單元格左側的邊距來選擇它們。

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