【python学习笔记】——jupyter的安装与使用

目 录

• 1 安装Jupyter
  • 1.1 基于anaconda安装
  • 1.2 直接安装（我选择的方法）
• 2 修改默认文件路径
• 3 有用的插件
  • 3.1 生成目录Table of Contents (2)
    • 3.1.1 安装
    • 3.1.2 设置
  • 3.2 标题折叠Collapsible Headings
    • 3.2.1 安装与设置
  • 3.3 格式化代码 Autopep8
    • 3.3.1 安装与设置
  • 3.4 查看工作空间 Variable inspector
    • 3.4.1 安装与设置
  • 3.5 代码折叠 Code folding
    • 3.5.1 安装与设置
  • 3.6 显示代码块执行时间 Execute time
    • 3.6.1 安装与设置
• 4 方便的快捷键
• 5 神奇的魔法函数

安装Jupyter

基于anaconda安装

• 确认已经正确安装了Anaconda。
• 必须在Anaconda Prompt模式下运行，并且需要先打开Jupyter Notebook。
• 通过执行以下命令进行安装：pip install jupyter_contrib_nbextensions。完成安装后，请确保关闭Jupyter Notebook及其相关网页，并重新启动应用程序以验证安装是否成功。
• 如果仍然无法完成安装，则需按照以下步骤操作：首先请确保Jupyter Notebook已关闭。
  进行配置：jupyter contrib nbextension install --user --skip-running-check

*5：完成安装后系统会自动生效，请打开或运行jupyter notebook应用程序，“Notebook Extensions”选项会在导航栏中显示出来，请将目标目录添加到这里

直接安装（我选择的方法）

• 1：通过命令行界面使用pip命令安装IPython
• 2：在终端中运行pip install jupyter完成Jupyter的安装
• 3：启动Jupyter Notebook后，在网页中可以看到运行后的界面；关闭该窗口并清除当前页面

• 4：在command line上执行pip install jupyter_contrib_nbextensions后完成NBextensions的安装。
• 5：通过运行jypyter contrib nbextension install --user --skip-running-check来完成。
• 6：重新启动Jypyter后，在其（使用command line input jypyter notebook）界面中选择Nbextensions选项即可完成安装。

修改默认文件路径

在预设配置下安装完成的Jupyter程序位于标准存储位置，在此目录下生成的所有工作文件将自动存放在同一位置。然而，默认设置可能会限制部分用户的使用体验，通常建议将工作文件存储在一个更具个人化选择的位置。接下来让我们探讨如何实现这一目标。

• 1：生成配置文件jupyter_notebook_config.py

命令行中输入 jupyter notebook --generate-config

此指令位于指定位置生成配置文件jupyter_notebook_config.py

• 2：修改配置文件

打开该文件查找（Ctrl+F）c.NotebookApp.notebook_dir会看到如下代码

    ## The directory to use for notebooks and kernels.
    #c.NotebookApp.notebook_dir = ' '

请将以下路径插入到文档中：
并且从开头删除#符号：
关键提示：
示例如下：

请将以下路径插入到文档中：
并且从开头删除#符号：
关键提示：
示例如下：

    ## The directory to use for notebooks and kernels.
    c.NotebookApp.notebook_dir = u'D:\ PythonNotebook'

再打开jupyter会直接打开刚刚的文件路径

• 3：如果是通过Anaconda进行安装的Jupyter程序，则需要进一步配置其属性设置（双击打开Jupyter程序属性窗口，在目标字段中删除%USERPROFILE%，如果无法完成操作，则建议添加以下路径：D:\PythonNotebook）

有用的插件

安装一些实用的插件有助于提升我们的使用体验，在Jupyter环境中可找到这些具体选项均位于上述Nbextensions模块中；这些重要功能的基础配置可以通过下面列出的一些关键配置包实现

生成目录Table of Contents (2)

先来看看有无目录的区别

无目录情况

有目录情况

现在看到，在页面顶部的新增了“导航”选项和一个位于右侧的“目錄”按钮。左侧新增了一個叫做「目錄板」的部分，在單擊"導覽"就可以查看當前所在的目錄位置；"目錄按鈕"則可以用來控制左邊是否顯示目錄列表；在 navigating through the 目录时，在点击其中一个项就可以直接跳转到对应的笔记页；綠色方框表示當前处于編輯中的cell；紅色方框則表示當前正在进行 Python code 的那个cell；另外还可以将整个 "導覽板" 拖拽到页面顶端的位置放置得很显眼的位置哦！操作起来非常便捷哦！下面我们就来看看怎么把这个插件安装好了

安装

安装过程极为简便。当我们启动Jupyter后，在选项菜单中定位到Nbextensions设置项时会看到一个页面上的插件列表界面。随后会弹出一个插件列表界面，在其中选择Table of Contents（2）并勾选以启用目录功能。关闭当前笔记本文件后重新启动Jupyter即可查看目录。如果操作仍不成功，请尝试重启Jupyter服务。

设置

当勾选Table of Contents（2）时，在页面下方可以看到该插件的介绍部分。我们可以配置插件的一些预设功能设置，请注意这些设置包括自动编号选项、目录名称设定以及是否在笔记顶部生成目录等内容等信息。由于篇幅限制这里不做详细讲解这些修改设置将影响到所有后续笔记如果希望对某个特定笔记进行独立化设置建议在笔记中点击目录设置进行基础操作即可

标题折叠Collapsible Headings

我们在日常记笔记的过程中经常遇到某个模块的内容冗长且涉及较多细节信息，在这种情况下虽然存在这些内容但我们并不将其作为主要的关注点。为了更好地管理笔记结构我们可以选择隐藏其中的内容以及子模块仅展示本单元的标题信息即通常所说的'标题折叠'机制这一做法能够帮助我们将精力集中在更重要的部分上同时也有助于优化知识整理效率。同时我们也对比未开启与开启该功能后的表现有何不同

不使用标题折叠功能

使用标题折叠功能

通过实践发现应用了标题折叠功能后，在包含主标题的文档段落中插入了‘minus’符号（通常表示为‘minus’），点击此符号可展开或折叠其后续的所有子项。需要注意的是，在展开状态下主标题及其前后相关段落的内容不会被折叠遮挡；因此建议习惯性地将主标题放置在一个独立的单元中以避免混淆。

安装与设置

类似地，在安装Table ofContents (2)插件时（即类似地），必须先访问Nbextensions选项并找到该插件。随后，在页面下方部分设置相应的功能模块。

格式化代码 Autopep8

该插件用来格式化代码，让代码更加美观。话不多说直接上图

安装插件之前的代码

安装插件后对该cell进行格式化之后的结果

可以看到cell中的代码被格式化了，变成网上经常看到的很美的代码了

安装与设置

在安装模块autopep8时（通过命令行指令pip install autopep8执行），随后重启Jupyter后，在Nbextensions选项中选择并启用Autopep8插件。这样操作后，在新建文档界面中，“锤子”图标按钮数量有所增加。

选择需要美化的代码块并单击‘加号’符号，在此状态下即可对所选区域进行编辑；此外，在设置页面中为不同操作设定快捷键，并且对所有代码块同时执行快速格式化操作。

查看工作空间 Variable inspector

在如spyder等专门的Python IDE中通常会提供一个窗口来展示当前运行环境中所有变量的信息；同时，在jupyter环境中也会提供这一功能。为了实现这一功能，通常需要安装名为Variable inspector的插件；效果如下图所示。

在安装插件后, 操作台会新增一个类似于瞄准器的按钮以及一个可拖拽的窗口; 通过点击此按钮来控制窗口的显示状态.

安装与设置

同样，在Nbextensions选项中定位Variable inspector并进行勾选。此外，也可以参考插件说明来设置相关参数。例如，在开启一个新的笔记时是否预设显示变量检查器？

代码折叠 Code folding

同样具备标题折叠功能的自然也会拥有相应的代码折叠功能。
这一功能具有显著的价值。
通过这种技术可以让人们更好地理解程序中的核心功能及其具体实现细节。
对比这两种情况：一种是采用了该技术的应用；另一种是没有采用这一技术的应用。

未使用代码折叠

使用了代码折叠

通过采用代码折叠功能，在定义类与函数时会在其前添加一个三角符号（不仅仅限于此，在处理循环体如for与while时同样适用），从而帮助我们更有效地在长篇代码中识别关键模块并进行快速阅读。

安装与设置

另外可以在 Nbextensions 选项中定位到该插件Code folding功能并将其启用；此外还可以参考插件官方文档来配置相关参数设置

显示代码块执行时间 Execute time

使用内置调试工具可以让开发者快速获取后续代码块的运行时间。然而提供一种便捷的方式即可查看所有代码块的具体运行时长。

未安装Execute time

安装了Execute time

观察到在代码块下方新增了一个指示符，此指示符标识当前代码块的执行时间。通过双击此指示符可暂时隐藏其对应的时间信息。另外，在选项Cell→Excution Timings中可以选择设置或清空当前或全部单元格的时间记录。

安装与设置

同样需要在Nbextensions选项中定位到该插件的Execute time功能项，并进行勾选。此外，还可以参考插件官方文档来设置必要的参数配置。详细信息可参考相关插件文档。

方便的快捷键

单击操作 panel 中的'键盘'按钮即可看到一系列快捷键设置。详细列出常见组合与功能

Enter：【进入】编辑

ESC：【退出】编辑

↑↓：未编辑状态下【选择】上（下）一个cell

M：未编辑状态下将Python cell【转化】为Markdown cell

Y：未编辑状态下将Markdown cell【转化】为Python cell

DD：未编辑状态下【删除】cell

C/X/V：未编辑状态下【复制/剪切/粘贴】cell

Z：未编辑状态下【返回】上一步操作

A/B：未编辑状态下在当前cell上（下）方【插入】一个cell

S：未编辑状态下【保存】笔记

Ctrl + Enter：【执行】当前cell

Alt + Enter：【执行】当前cell并在当前cell下方插入一个cell

合并

合并

合并

Ctrl + Shift + -：在光标处【分离】当前cell为两个cell

ESC + F：【查找】与【替换】

隐藏

L：未编辑状态下显示当前cell的【行号】

Shift + L：未编辑状态下显示所有cell的行号

Ctrl + /：将选中的代码【注释】掉

提示补全

提示补全

智能补全

智能补全

Shift + Tab：编辑状态下显示函数【帮助】，相当于help()函数

神奇的魔法函数

Jupyter's built-in magic functions can enable us to achieve numerous powerful functionalities, such as the features of the plugins we have installed earlier. Magic functions are categorized into two types: one that acts on an entire cell and another that targets the code in the next line, while the other type acts on an entire cell. We can utilize the %lsmagic command utilizing the %lsmagic command allowing us to list all available magic functions. To simplify, let's briefly introduce some main applications and usage scenarios of these magic functions:

    %lsmagic

Available line magics:
%alias %alias_magic %autoawait %autocall %automagic %autosave %bookmark %cd %clear %cls %colors %conda %config %connect_info %copy %ddir %debug %dhist %dirs %doctest_mode "%echo" "%ed" "%edit" "%env" "%gui" "%hist" "%history" "%killbgscripts" "%ldir" "%less" "%load" "%load_ext" "%" "loadpy%" "logoff%" "logon%" "logstart%" "logstate%" "logstop%" "ls" "lsmagic%" "macro" "%" "magic%" "matplotlib" "%" "mkdir" "more" "notebook" "page" "pastebin" "pdb" "pdef" "pdoc" "pfile" "pinfo" "pinfo2" "pip" "popd" "pprint" percentprecision: prun psearch psource pushd pwd pcat pylab qtconsole quickref recall rehashx reload_ext renrep rerun reset reset_selective rmdir run save sc """ set_env """ store """ sx """ system """ tb """ time """ timeit""" unalias""" unload_ext""" who""" who_ls""" whos """ xdel """ xmode

Available cell magics:
%%! %%HTML %%SVG %%bash %%capture %%cmd %%debug %%file %%html %%javascript %%js %%latex %%markdown %%perl %%prun %%pypy %%python %%python2 %%python3 %%ruby %%script %%sh %%svg %%sx %%system %%time %%timeit %%writefile

Automagic is ON, % prefix IS NOT needed for line magics.

    import time
    import numpy as np
    
    %time time.sleep(1)

Wall time: 1 s

    %%time
    for i in range(1000):
    time.sleep(0.01)

Wall time: 10.8 s

    %timeit np.random.normal(size=100)

4.41 µs ± 27.5 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100000 loops each)

    %%cmd
    dir

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驱动器 D 中的卷属于 新加卷
卷的编号为 D68A-2F89

D:\PythonNotebook\python_learning\CH00 软件安装与使用 的目录

2019/09/21 16:48

于2019年9月21日16时48分左右，在项目文件夹中新增了一个名为"jupyter安装与使用"的IPython Notebook文件（.ipynb），其大小为约3万字节。
同时，在该目录下创建了一个名为".ipynb_checkpoints"的小文件夹用于存储中间计算结果。
此外，在Windows系统中可以直接安装Python、IPython以及Jupyter和VS的相关软件，并配置完成后的环境变量路径位于C:\Users\public\PyCharm\env\root\lib\site-packages。
该虚拟环境中包含了总计约一百七十二万亿的可用空间供程序运行使用。

D:\PythonNotebook\python_learning\CH00 软件安装与使用>