Jupyter Notebook 快速入门

方法一：使用pip进行安装：

pip install jupyter

方法二：安装Anaconda即可

运行jupyter notebook，只需要在终端上输入：

jupyter notebook

运行完上述命令以后会出现类似下面的输出：

[I 20:06:36.367 NotebookApp] Writing notebook server cookie secret to /run/user/1000/jupyter/notebook_cookie_secret
[I 20:06:36.813 NotebookApp] Serving notebooks from local directory: /home/your_username
[I 20:06:36.813 NotebookApp] 0 active kernels
[I 20:06:36.813 NotebookApp] The IPython Notebook is running at: http://localhost:8888/
[I 20:06:36.813 NotebookApp] Use Control-C to stop this server and shut down all kernels (twice to skip confirmation).

根据输出的位置打开浏览器输入http://localhost:8888/，看到jupyter的主界面：

如果想新建一个notebook，只需要点击New，选择你希望启动的notebook类型即可。当然不同的语言notebook需要安装不同的内核才能使用，默认是Python。点击新建一个Python3的notebook：

notebook界面由以下部分组成：

1. notebook 的名称
2. 主工具栏，提供了保存、导出、重载notebook，以及重启内核等选项
3. notebook主要区域，包含了notebook的内容编辑区

如果想要详细了解有 notebook或一些库的具体话题，可以使用菜单栏右侧的帮助(help)。

下方的主要区域，由被称为单元格的部分组成。每个notebook 由多个单元格构成，而每个单元格又可以有不同的用途。

下方截图中看到的是一个代码单元格（code cell），以[ ] 开头。在这种类型的单元格中，可以输入任意代码并执行。例如，输入1 + 2并按下Shift + Enter。之后，单元格中的代码就会被计算，光标也会被移动动一个新的单元格中。你会得到如下结果：

根据绿色边框线，我们可以轻松地识别出当前工作的单元格。接下来，我们在第二个单元格中输入些其他代码，例如：

for i in range(5):
    print(i)

对上面的代码求值时，你会得到：

和前一个示例一样，代码被计算之后，马上就会显示结果。你应该注意到了，这次没有出现类似Out[2] 这样的文字。这是因为我们将结果打印出来了，没有返回任何的值。

notebook有一个非常有趣的特性，就是可以修改之前的单元格，对其重新计算，这样就可以更新整个文档了。试着把光标移回第一个单元格，并将1 + 2修改成2 + 3，然后按下Shift + Enter 重新计算该单元格(只是该格，不会影响后面的格子)。你会发现结果马上就更新成了 5。如果你不想重新运行整个脚本，只想用不同的参数测试某个程式的话，这个特性显得尤其强大。不过，你也可以重新计算整个notebook，只要点击Cell -> Run all即可。

其他单元格

现在我们已经知道了如何输入代码，为什么不尝试着让这个notebook 更加漂亮、内容更丰富？为此，我们需要使用其他类型的单元格，即Header单元格和Markdown单元格。

首先，我们在顶部添加一个notebook的标题。选中第一个单元格，然后点击Insert单元格above ->Insert（在上方插入单元格）。你会发现，文档的顶部马上就出现了一个新的单元格。点击在快捷键栏中的单元格类型，将其变成一个标题单元格（heading cell）：

选中下拉选项中的Heading。然后会出现一个弹出消息，告诉你如何创建不同层级的标题，这样你就有了一个不同类型的cell：

这个单元格以#标记开头，意味着这是一个一级标题。如果需要子标题，可以使用以下标记表示（改变单元格类型时弹出消息中有解释）：

# : 一级标题
## : 二级标题
### : 三级标题
...

在#之后写下文档的标题，然后计算该单元格。你会发现一个样式非常好看的标题。作为示例和练习，我还添加了其他几个标题单元格：

添加好标题之后，我们在编写一些解释，介绍每个代码单元格中的情况。为此，我们要在相应的地方插入单元格，然后将其类型变成Markdown。然后，计算新的单元格。就这样，你的解释文本就漂亮地渲染出来了！

最后，你可以重命名该notebook，点击Fiel->Rename ，然后输入新的名称。这样，新的名称将会出现在窗口的左上角，在Jupyter的标志旁边。

单元格操作

高级单元格操作，将让编写notebook变得更加方便。举例如下：

1. 如果想删除某个单元格，可以选择该单元格，然后依次点击Edit->Delete Cell；
2. 如果想移动某个单元格，只需要依次点击Edit->Move cell [up | down]；
3. 如果想剪贴某个单元测，可以先点击Edit->Cut Cell，然后在点击Edit ->Paste Cell [Above | Below]；
4. 如果你的notebook中有很多单元格只需要执行一次，或者想一次性执行大段代码，那么可以选择合并这些单元格。点击Edit -> Merge Cell [Above | below]。

记住这些操作，它们可以帮助你节省许多时间。

Markdown 单元格高级用法

我们再来看看Markdown单元格。虽然它的类型是markdown，但是这类单元格也接受HTML 代码。这样，你就可以在单元格类实现更加丰富的样式，添加图片，等等。例如，如果想在notebook 中添加Jupyter的logo，将其大小设置为100px x 100px，并且放置在单元格左侧，可以这样编写：

<img src="http://blog.jupyter.org/content/images/2015/02/jupyter-sq-text.png"
style="width:100px;height:100px;float:left">

计算该单元格之后，会出现这样的结果：

另外，markdown 单元格还支持 LaTex 语法。例如：

$$\int_0^{+\infty} x^2 dx$$

计算上述单元格，将获得下面的 LaTex 方程式：

notebook 还有一个强大的特性，就是其导出功能。可以将 notebook 导出为多种格式： - HTML - Markdown - ReST - PDF（通过 LaTeX） - Raw Python

导出 PDF 功能，可以让你不用写LaTex 即可创建漂亮的PDF文档。你还可以将notebook 作为网页发布在你的网站上。甚至，你可以导出为ReST格式，作为软件库的文档。

Matplotlib 集成

如果你用Python绘制过图形，那你肯定知道matplotlib。Matplotlib是一个用于创建漂亮图形的python 库，结合Jupyter notebook使用时体验更佳。

要想在Jupyter notebook中使用matplotlib，需要告诉Jupyter获取matplotlib 生成的所有图形，并将其嵌入notebook中。为此，需要计算：

%matplotlib inline

运行这个指令可能要花个几秒钟，但是在notebook 中需要执行一次即可。接下来，我们来绘制一个图形，看看具体的集成效果：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.arange(20)
y = x**2

plt.plot(x, y)

上面的代码将绘制方程式 y=x^2 。计算单元格后，会得到如下图形：

我们看到，绘制出的图形直接添加在了notebook 中，就在代码的下面。我们可以之后修改代码，重新计算，这时图形也会动态更新。这是每个数据科学家都想要的一个特性：将代码和图片放在同一个文件中，清楚地看出每段代码的效果。

非本地内核

我们可以非常容易地在一台电脑上启动Jupyter，而且支持多人通过网络连接同一个Jupyter 实例。在上一篇文章中，你有没有注意启动Jupyter时出现过这样一段话：

The IPython Notebook is running at: http://localhost:8888/

这意味着，你的notebook是本地运行的，可以在浏览器上打开http://localhost:8888/，从而访问 notebook。你也可以修改下配置，让该notebook可以被公开访问。这样，任何知道notebook 地址的人都可以连接到notebook进行远程修改。