Jupyter notebook 系列

Jupyter notebook系列（1）：安装与使用（安装，虚拟环境的联接使用，windows远程连接linux的jupyter）

Jupyter notebook系列（2）：使用技巧（快捷键，多行输出，多光标操作，Unix系统命令的使用，查看输入输出历史，保存记录点与分享，抑制文末输出，图片输出，多环境kernel切换）

Jupyter notebook系列（3）：魔法函数（查询，运行外部程序，计时，加载文件，变量管理调试，shell交互，图片的显示，查询环境变量，显示运行内核函数，kernel切换）

Jupyter notebook系列（4）：插件的安装使用（代码折叠，添加目录，变量监控，代码格式化，运行时间统计，自动补全，自动保存，运行结束提醒）

Jupyter notebook系列（5）：主题的安装更换（主题颜色背景，字体字号大小，工具条可见，画图风格设置）

Jupyter notebook系列（6）：更高级的配置Mark（显示行号，更改工作路径，使用sudo权限）

0、前言

jupyter notebook是一个在线编辑器，可以在网页上编辑程序，在编辑的过程中，每次编辑一行代码就可以运行一行代码，运行的结果也可以显示在代码的下方，方便查看。当所有的程序编写和运行完毕之后，还可以直接把编辑和运行之后的所有信息保存在文件中。

1、介绍两种模式

1.1 模式1：命令模式command mode

可以对cell等进行操作，快捷键对应于命令模式的快捷键

1.2 模式2：编辑模式edit mode

可以对代码文本进行操作，快捷键对应于编辑模式的快捷键

1.3 两种模式的切换

在一个cell中按下enter就进入edit mode，按下Esc进入command mode。

2、常用快捷键

2.1 命令模式下的快捷键(按Esc进入命令模式)

F：查找并且替换
ctrl-shift-f：打开命令配置（界面中的小键盘也可以启动）
ctrl-shift-p：打开命令配置（界面中的小键盘也可以启动）

输入你想要的运行的命令即可搜索，比如我这里将一个cell移动到它下一个cell的下面：在一个cell中（在command模式下），然后按下 Ctrl + Shift + P ，输入 move ，键盘方向键选择要执行的命令即可，然后按下回车即可执行。

Enter：进入编辑模式
P：打开命令配置
Shift-Enter：运行代码块，选择下面的代码块
Ctrl-Enter：运行选中的代码块
Alt-Enter：运行代码块并且插入下面
Y：把代码块变成代码（把整个cell变成代码）
M：把代码块变成标签（把整个cell变成Markdown）
R：清除代码块格式
1：把代码块变成heading1
2：把代码块变成heading2
3：把代码块变成heading3
4：把代码块变成heading4
5：把代码块变成heading5
6：把代码块变成heading6
K：选择上面的代码块
上：选择上面的代码块
J：选择下面的代码块
下：选择下面的代码块
Shift-上：扩展上面选择的代码块（是多选的含义，把现在的包含进去选择上一个）
Shift-K：扩展上面选择的代码块（是多选的含义，把现在的包含进去选择上一个）
Shift-下：扩展下面选择的代码块（是多选的含义，把现在的包含进去选择下一个）
Shift-J：扩展下面选择的代码块（是多选的含义，把现在的包含进去选择下一个）
A：在上面插入代码块
B：在下面插入代码块
X：剪切选择的代码块
C：复制选择的代码块
Shift-V：粘贴到上面
V：粘贴到下面
Z：撤销删除
DD：删除选中单元格
Shift-M：合并选中单元格，如果只有一个单元格被选中
Ctrl-S：保存并检查
S：保存并检查
L：切换行号（在这个cell中显示行号）
O：选择单元格的输出（打开或者关闭选中cell的输出，可以控制cell）
Shift-O：切换选定单元的输出滚动（打开或者关闭cell的输出是否可以滚动，不可滚动时全部显示）
H：显示快捷键（在没有使用Keyboard shortcut editor拓展的时候有效）
I：中断服务
O：重启服务（带窗口）
Esc：关闭页面
Q：关闭页面
Shift-L：在所有单元格中切换行号，并保持设置
Shift-空格(Space)：向上滚动
空格(Space)：向下滚动
Ctrl-Home：跳到第一个cell
Ctrl-End：跳到最后一个cell
Shift-鼠标选择：选择当前cell到选中cell的所有cell

2.2 编辑模式下的快捷键(按Enter进入命令模式)

Tab：代码完成或缩进
Shift-Tab：工具提示
Ctrl-]：缩进
Ctrl-[：取消缩进
Ctrl-A：全选
Ctrl-Z：撤销
Ctrl-/：评论
Ctrl-D：删除整行
Ctrl-U：撤销选择
Insert：切换重写标志
Ctrl-Home：跳到单元格起始处
Ctrl-上：跳到单元格起始处
Ctrl-End：跳到单元格最后
Ctrl-下：跳到单元格最后
Ctrl-左：跳到单词左边
Ctrl-右：跳到单词右边
Ctrl-删除：删除前面的单词
Ctrl-Delete：删除后面的单词
Ctrl-Y：重做
Alt-U：重新选择
Ctrl-M：进入命令行模式
Ctrl-Shift-F：打开命令配置
Ctrl-Shift-P：打开命令配置
Esc：进入命令行模式
Shift-Enter：运行代码块，选择下面的代码块
Ctrl-Enter：运行选中的代码块
Alt-Enter：运行代码块并且插入下面
Ctrl-Shift-减号：在鼠标处分割代码块
Ctrl-S：保存并检查
下：光标下移
上：光标上移

3、多行输出

一般情况下一个 Cell后只能输出一个结果

若想要实现多行输出，请在Cell开头添加以下代码

from IPython.core.interactiveshell import InteractiveShell
InteractiveShell.ast_node_interactivity = 'all' # 默认为'last'，即输出最后一个结果

4、?的使用

在使用过程中，我们难免会遇到一些我们并不清楚语法格式，查找官方文档是一种解决方案，不过在Jupyter Notebook里内置了快速链接官方文档的用法（类似 Stata 的help命令），在你需要查找的函数（或库名）前敲入?就可浏览快速语法说明。

4.1 单个?：快速查看文档，输出帮助提示，快速语法说明

python自带的函数help()可以获得函数对应的docstring，用iPython的?可以得到相同的结果：

?几乎可以查看任何信息，包括对象的方法，甚至对象本身

对于自己编写的函数，?同样适用，但是前提是函数包含一个docstring

4.2 ??：快速查看源码

如果没有显示源码的话，说明这个函数不是用Python写的，这种情况大多发生在Python的自建函数。

5、TAB：自动补全

6、多光标操作

Jupyter Notebook支持多光标操作，与 Sublime Text 类似。按住 Alt 拖拽鼠标选定操作区域后，再按一下右方向键→即可。点击任何位置返回单光标操作。

7、jupyter的cell可以作为unix command使用

IPython中可以使用Shell指令，避免多个窗口切换。具体方法为：在unitx command前面加入一个感叹号!
查看python版本：!python --version
运行python文件：!python myfile.py
查询安装的库：!pip list | grep pandas

Shell指令可以在这里学：Shell Tutorial

并且形如!ls、!pwd的输出可以通过赋值保存下来（windows系统请用!dir这个命令）

contents = !ls
directory = !pwd

用{var}可以把Python的对象在Shell指令中运行

message = "hello from Python"
!echo {message}

但是!cd并不能改变文件夹的路径，需要使用%cd来进行更换

8、查看输入输出历史

输入历史

方法一：In返回输入列表

In是一个包含了历史输入的list，In[0]默认为空字符串，In[1]代表第一个输入

单个下划线_包含了上一次的输出，两个下划线__包含了上上次的输出，以此类推，跳过没有输出的cell

print(In[1])

方法二 %history查看输入历史

%history -n 1-8

表示查看1-4次的输入 冒号前面是第几次输入

输出历史

可以用两种方式查看输出

方法一：Out调用输出历史

Out返回一个含有输出的命令的序号及其输出组成的字典，两者皆可以通过索引获取元素。

方法二：使用下划线表示输出

_表示上一个输出

__表示前两个输出

_num表示Out[num]

9、在jupyter中设置link，需要设置两部分

• 要跳到的位置(the destination)
  需要在要跳转到的位置添加下面语句:

  <a id='the_destination'></a>1
  

  这里的id取值任意赋值，下面在添加链接时要用

• 需要添加链接的文字（an internal hyperlink to the destination），即点击该处可以跳转到the destination，在需要添加链接的文字后面加入：

  [需要添加连接的文字](#the_destination)1
  

• 下面是一个例子：
  源码：
  
  效果图：
  

10、保存记录点

Jupyter Notebook 还有一个很酷的功能：记录点。你可以为当前的 notebook 文件创建一个记录点，保存当前文件的所有状态。创建记录点之后，你可以随时返回到当前的状态，撤销这期间做出的任何修改。

要创建一个新的记录点，你只需要在菜单栏上选择 File（文件）-> Save and Checkpoint（保存记录点）即可。点完之后，你就会在标题旁看到 Checkpoint 保存的提示：

如果你想要返回到之前的 Checkpoint，你只需要在菜单栏上选择 File（文件）-> Revert to Checkpoint（返回到记录点），并点击对应的记录点的时间戳即可。

11、分享文档

使用 Jupyter Notebook的一个好处是可以把.ipynb格式的文件另存为其他格式，再分享其他人。

分享 notebook 最简单的方式是直接使用 notebook 文件(.ipynb)。不过对于那些不使用 Jupyter 的人来说，你也可以这么做：

• 使用菜单项 File > Download as > HTML 将 notebook 转换成 HTML（python也可以 他会自动吧In、Out等注释掉变成所有cell的穿行）。

• 使用 gist 或 github 分享 notebook，它们都会对 notebook 进行渲染展示。

  • 如果你上传 notebook 到一个 github 仓库，你可以使用十分便利的mybinder服务来允许第三者半小时时间以交互性身份访问你的仓库。

• 安装jupyterhub, 当你组织一个小型课程或研讨会没有心思关心学生的机器状况时，这是非常方便的。

• 将 notebook 保存到比如 dropbox 中，然后将链接放到nbviewer. nbviewer将会渲染你存储在任何地方的notebook.

• 使用 File > Download as > PDF 菜单将 notebook 保存为一个 PDF。如果你打算这么做，强烈推荐你阅读 Julius Schulz 非常棒的一篇文章Making publication ready Python notebooks.

• 使用 Pelican 搭建一个关于数据科学博客( 译者注：可在这里查看译文 )

12、抑制末尾函数输出

当我们绘制图像的时候，有时图像上方会出现一个函数的输出，比如下面这个

如果不想要这行输出，可以直接在代码末加上一个分号。

13、图片视频音频等的输出

notebook 以 HTML 的方式进行展示，cell 的输出也可以是 HTML，所以事实上你可以返回任何东西：视频/音频/图像。

下面的例子我扫描图片文件，并输出它的缩略图。

import os
from IPython.display import display, Image
display(Image('./1.jpg', width=100))

14、做一个PPT

（但我还没学会）

[译]27 个Jupyter Notebook的小提示与技巧 - Focus on ML & DM

Damian Avila的 RISE 允许你从已有的一个 notebook 创建一个 powerpoint 风格的报告。

你可以通过 conda 安装 RISE:

conda install -c damianavila82 rise

或通过 pip:

pip install RISE

然后执行下面的代码安装并启用扩展：

jupyter-nbextension install rise --py --sys-prefix
jupyter-nbextension enable rise --py --sys-prefix

LAST、参考文献

jupyter notebook简单使用教程 - 知乎
Jupyter Notebook使用笔记（一）_y4ung-CSDN博客
Python·Jupyter Notebook各种使用方法记录·持续更新_tina的博客-CSDN博客_jupyter notebook
Python·Jupyter Notebook各种使用方法_独木不林的博客-CSDN博客_jupyter怎么运行代码
使用Jupyter Notebook的12个小技巧 - 知乎
jupyter notebook之IPython输入输出历史—初学_直心I-CSDN博客
[译]27 个Jupyter Notebook的小提示与技巧 - Focus on ML & DM