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2.3 Jupyter Notebook的简单使用

Python有非常多的集成开发环境可以使用,如Jupyter Notebook、Spyder、PyCharm、Eclipse和VSCode等,每种开发环境都各有优缺点,这里就不一一介绍了。如果大家之前已经有熟悉并喜欢的开发环境,则可以继续使用;如果大家是初学者,对各种开发环境不了解,则推荐大家可以先使用Jupyter Notebook。Jupyter Notebook的优点是界面和功能都比较简洁,可以实时运行并且查看程序结果,还可以把程序运行的结果保存在文件中。缺点是不太好开发大型程序,但对于初学者来说,我们可能暂时还不会接触到大型程序,Jupyter Notebook基本就够用了。本书中的程序基本都是在Jupyter Notebook中完成的,它是安装完Anaconda后自带的一个Python开发环境。界面简洁,使用简单,适合快速实验和用于学习。

本书会给大家提供书中Jupyter Notebook的程序文件和Python的程序文件。Jupyter Notebook的程序文件是以“.ipynb”结尾的,只能在Jupyter Notebook中运行,不能在命令提示符/终端运行;Python的程序文件是以“.py”结尾的,不能在Jupyter Notebook中运行,可以在其他Python集成开发环境或者命令提示符/终端运行。Jupyter Notebook的程序文件可以在Jupyter Notebook环境中转成Python的程序文件。

2.3.1 启动Jupyter Notebook

安装完Anaconda后,桌面上不会增加新的图标,我们需要通过搜索Jupyter Notebook来找到这个开发环境,Jupyter Notebook的图标如图2.8所示,找到其后,可以通过鼠标右键单击该图标将其快捷方式发送到桌面。

图2.8 Jupyter Notebook

双击Jupyter Notebook,可以看到Jupyter是在网页中进行编程的,在Jupyter的主界面中,我们可以对本地的文件进行新建、删除和修改,如图2.9所示。

图2.9 Jupyter的主界面

2.3.2 修改Jupyter Notebook默认启动路径

大家打开Jupyter后,可能会在的其主界面中看到一些熟悉的文件,这些文件正是我们本地的一些文件,其实Jupyter的主界面对应的是我们计算机中的一个路径,这个路径是可以修改的,我们可以创建一个新的文件夹,专门用于写Python程序。

Jupyter Notebook默认的启动路径为“C:\User\你的用户名\”。所以,第一次打开Jupyter Notebook时,我们会看到“C:\User\你的用户名\”这个路径的文件出现在Jupyter Notebook的主界面。其实Jupyter Notebook的启动路径不一定要修改,如果你想使用“C:\User\你的用户名\”或者你觉得修改Jupyter Notebook默认的启功路径比较麻烦,那么你可以使用默认的“C:\User\你的用户名\”路径作为Jupyter Notebook的工作路径。只要把Python相关的程序(如书中代码)复制到“C:\User\你的用户名\”路径下,在Jupyter Notebook的主界面中就可以看到你复制的程序,然后在Jupyter Notebook环境中就可以对这些程序进行修改和运行了。

如果希望把程序存放在其他路径,使用其他路径作为Jupyter Notebook的工作路径,则进行下面的操作。

(1)鼠标右键单击Jupyter Notebook的图标,查看其属性。如果目标最后有“%USERPROFILE%”,则把后面的“%USERPROFILE%”删掉,如图2.10所示。

图2.10 删除“%USERPROFILE%”

(2)生成配置文件,打开命令提示符执行jupyter notebook--generate-config,我们会看到如图2.11所示的结果。

图2.11 生成配置文件

我们可以看到配置文件生成的位置。在本书例子中,配置文件生成的位置是“C:\Users\qin\.jupyter\jupyter_notebook_config.py”。进入系统盘,在用户文件夹下可以看到一个.jupyter文件夹,如图2.12所示。

图2.12.jupyter文件夹

(3)在.jupyter文件夹中找到jupyter_notebook_config.py文件,用文本工具打开jupyter_notebook_config.py文件,找“c.NotebookApp.notebook_dir”配置,“#”为注释,先把它前面的“#”去掉,然后填入想要的Python程序存放路径,如图2.13所示。

图2.13 修改Jupyter工作路径

图中的例子是在“E/test”下,大家不一定要使用这个路径,可以任意设置其他路径。注意,这里设置的路径必须是本地已经存在的路径,路径最好是全英文,如果路径中有中文,则需要把jupyter_notebook_config.py文件另存为UTF-8的格式。路径中的斜杠是“/”不是“\”。

顺利的话,重新启动Jupyter Notebook就可以看到Jupyter的主界面跳转到了设置的路径。

如果是使用Linux或者MacOS的,则可以先在终端用cd命令跳转到程序所在的路径,然后使用命令“jupyter notebook”打开Jupyter Notebook软件,这时会看到你的程序所在的路径已经成为Jupyter Notebook的工作路径。

2.3.3 Jupyter Notebook浏览器无法打开

如果计算机的浏览器太老,则有可能会出现Jupyter Notebook无法打开的情况,Jupyter Notebook闪退,或者浏览器一片空白。这个时候可以下载安装一个新的谷歌浏览器,然后再打开Jupyter Notebook的配置文件,在任意位置加入如下命令:

该命令的作用是把Jupyter Notebook的默认浏览器设置为谷歌浏览器,其中"C:/ProgramFiles(x86)/Google/Chrome/Application/chrome.exe"为谷歌浏览器执行文件所在的位置,每台计算机的位置可能不同,需要自己查看修改。

2.3.4 Jupyter Notebook基本操作

接下来新建一个文件,单击右上角的“New”按钮,然后单击“Python 3”选项,这样就可以创建一个新的文件了,如图2.14所示。

创建好文件之后,可以看到如图2.15所示的界面。

图2.14 创建新文件

图2.15 Jupyter编译界面

单击“Untitled”的位置可以修改文件名,如图2.16所示。

图2.16 Jupyter修改文件名

然后就可以开始编程了,按照惯例,我们先来写一个“hello world”,写完之后,按“Shift+Enter”组合键执行程序,按住“Shift”键不要放手,然后按“Enter”,如图2.17所示。

图2.17 执行hello world

一个框内可以执行多行代码,如图2.18所示。

图2.18 执行多行代码

把光标移动到函数的内部,然后按“Shift+Tab”组合键可以查看该函数的使用方法,先按住“Shift”键不要放手,然后按两下“Tab”键,如图2.19所示。

图2.19 查看函数说明

Jupyter还有很多神奇的用法,大家有兴趣可以去探索,这里就不过多介绍了。

下一章我们将正式开始进入神经网络深度学习的大门。