1. 程式人生 > >Jupyter Notebook 學習篇

Jupyter Notebook 學習篇

而關閉 notebook 文件可以通過選擇檔名前的複選框後,點選 Shutdown 按鈕實現。如果要關閉整個服務,則在原來的終端中按 Control + C 兩次。

退出 notebook

介面

Notebook 文件是由一系列單元(Cell)構成,主要有兩種形式的單元:

  • 程式碼單元:這裡是你編寫程式碼的地方,通過按 Shift + Enter 執行程式碼,其結果顯示在本單元下方。程式碼單元左邊有 In [1]: 這樣的序列標記,方便人們檢視程式碼的執行次序。

  • Markdown 單元:在這裡對文字進行編輯,採用 markdown 的語法規範,可以設定文字格式、插入連結、圖片甚至數學公式。同樣使用 Shift + Enter

    執行 markdown 單元來顯示格式化的文字。

Jupyter Notebook 編輯介面

類似於 Linux 的 Vim 編輯器,在 notebook 中也有兩種模式:

  • 編輯模式:編輯文字和程式碼。選中單元並按 Enter 鍵進入編輯模式,此時單元左側顯示綠色豎線。

  • 命令模式:用於執行鍵盤輸入的快捷命令。通過 Esc 鍵進入命令模式,此時單元左側顯示藍色豎線。

如果要使用快捷鍵,首先按 Esc 鍵進入命令模式,然後按相應的鍵實現對文件的操作。比如切換成程式碼單元(Y)或 markdown 單元(M),或者在本單元的下方增加一單元(B)。檢視所有快捷命令可以按H

儘管一開始需要花費一些學習成本,但熟練使用快捷鍵將大大提高工作效率。試想你在鍵盤上十指如飛時,如果還需要通過滑鼠來操作文件,是不是很影響思考速度呢?

三、Jupyter Notebook 進階功能

數學公式編輯

如果你曾做過嚴肅的學術研究,一定對 LaTeX 並不陌生,這簡直是寫科研論文的必備工具,不但能實現嚴格的文件排版,而且能編輯複雜的數學公式。在 Jupyter Notebook 的 markdown 單元中我們也可以使用 LaTeX 的語法來插入數學公式。

在文字行中插入數學公式,使用一對 $符號,比如質能方程 $E = mc^2$。如果要插入一個數學區塊,則使用一對 $$ 符號。比如下面公式表示 z=x/y:

$$ z = \frac{x}{y} $$ 

幻燈片製作

既然Jupyter Notebook 擅長展示資料分析的過程,除了通過網頁形式分享外,當然也可以將其製作成幻燈片的形式。這裡有一個幻燈片

示例供參考,其製作風格簡潔明晰。

那麼如何用 Jupyter Notebook 製作幻燈片呢?首先在 notebook 的選單欄選擇 View > Cell Toolbar > Slideshow,這時在文件的每個單元右上角顯示了 Slide Type 的選項。通過設定不同的型別,來控制幻燈片的格式。有如下5中型別:

  • Slide:主頁面,通過按左右方向鍵進行切換。
  • Sub-Slide:副頁面,通過按上下方向鍵進行切換。
  • Fragment:一開始是隱藏的,按空格鍵或方向鍵後顯示,實現動態效果。
  • Skip:在幻燈片中不顯示的單元。
  • Notes:作為演講者的備忘筆記,也不在幻燈片中顯示。
Jupyter Notebook 幻燈片設定

當編寫好了幻燈片形式的 notebook,如何來演示呢?這時需要使用 nbconvert

jupyter nbconvert notebook.ipynb --to slides --post serve

在命令列中敲入上述程式碼後,瀏覽器會自動開啟相應的幻燈片。

魔術關鍵字

魔術關鍵字(magic keywords),正如其名,是用於控制 notebook 的特殊的命令。它們執行在程式碼單元中,以 % 或者 %% 開頭,前者控制一行,後者控制整個單元。

比如,要得到程式碼執行的時間,則可以使用 %timeit;如果要在文件中顯示 matplotlib 包生成的圖形,則使用 % matplotlib inline;如果要做程式碼除錯,則使用 %pdb。但注意這些命令大多是在Python kernel 中適用的,其他 kernel 大多不適用。有許許多多的魔術關鍵字可以使用,更詳細的清單請參考 Built-in magic commands