Python编辑器之jupyter使用介绍（基本功能）

一、熟悉Python数据分析的工具

1、了解数据分析常用工具

       目前主流的数据分析语言有Python、R、Matlab三种程序语言。其中Python具有丰富和强大的库。它常被昵称为胶水语言，能够把用其他语言制作的各种模块（尤其是C／C++）很轻松地联结在一起，是一门更易学，更严谨的程序设计语言。R语言则是用于统计分析，绘图的语言和操作环境，它是属于GNU系统的一个自由、免费、源代码开放的软件。MATLAB主要是进行矩阵运算、绘制函数与数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。

2、了解Python数据分析的优势

       不同数据分析工具对比，可以发现Python是一门应用十分广泛的计算机语言，在数据科学领域具有无可比拟的优势。Python正在逐渐成为数据科学领域的主流语言。Python数据分析主要包含以下5个方面优势。

1. 语法简单精炼，对于初学者来说，比起其他编程语言，Python更容易上手。  有很强大的库，结合在编程方面的强大实力，可以只使用Python这一种语言去构建以数据为中心的应用程序。
2. 功能强大。从特性观点来看，Python是一个混合体。丰富的工具集使它介于传统的脚本语言和系统语言之间。Python不仅具备所有脚本语言简单和易用的特点，还提供了在编译语言中的高级软件工程工具。
3. 不仅适用于研究和原型构建，同时也适用于构建生产系统。研究人员和工程技术人员使用同一种编程工具将会给企业带来非常显著的组织效益，并降低企业的运营成本。
4. Python是一门胶水语言。Python程序能够以多种方式轻易地与其他语言的组件“粘接”在一起。例如，Python的C语言API可以帮助Python程序灵活地调用C程序。这意味着用户可以根据需要给Python程序添加功能，或者在其他环境系统中使用Python。

二、掌握Jupyter Notebook常用功能

1、掌握Jupyter Notebook的基本功能

（1）启动Jupyter Notebook

       在安装完成Python，配置好环境变量并安装了Jupyter Notebook后，在Windows系统下的命令行，或者Linux系统下的终端中输入命令“jupyter notebook”，即可启动Jupyter Notebook。

（2）新建一个Notebook

       打开Jupyter Notebook以后会在系统默认浏览器中出现Jupyter Notebook主页。

单击右上方的“New”，可出现下拉菜单。

       在下拉菜单中选择需要创建的Notebook类型。其中，“TextFile”为纯文本型，“Folder”为文件夹，“Python 3”表示Python运行脚本，灰色字体表示不可用项目。单击“Python 3”，进入Python脚本编辑状态界面。

（3）Jupyter Notebook的界面及其构成

       Notebook文档是由一系列单元（Cell）构成，主要有两种形式的单元。

       代码单元。这里是读者编写代码的地方，通过按“shift＋Enter”组合键运行代码，其结果显示在本单元下方。代码单元左边有“In [  ]：”编号，方便使用者查看代码的执行次序。

       Markdown单元。在这里对文本进行编辑，采用Markdown的语法规范，可以设置文本格式，插入链接，图片甚至数学公式。同样按“shift＋Enter”组合键运行Markdown单元来显示格式化的文本。

       Jupyter Notebook编辑界面类似于Linux的Vim编辑器，在Notebook中也有两种模式。

       编辑模式。编辑文本和代码。选中单元并按“Enter”键进入编辑模式，此时单元左侧显示绿色竖线。

       命令模式。用于执行键盘输入的快捷命令。通过“Esc”键进入命令模式，此时单元左侧显示蓝色竖线。

       如果要使用快捷键，首先按“Esc”键进入命令模式，然后按相应的键实现对文档的操作。比如切换成代码单元“Y”或Markdown单元“M”键，或者在本单元的下方增加一单元“B”键，查看所有快捷命令可以按“H”键。

2、掌握Jupyter Notebook的高级功能

（1）Markdown

        Markdown是一种可以使用普通文本编辑器编写的标记语言，通过简单的标记语法，它可以使普通文本内容具有一定的格式。Jupyter Notebook的Markdown单元功能相比基础的Markdown更加强大，下面将从数学公式编辑，标题，列表，字体，表格等5个方面进行介绍。

（a）标题的引用

       标题是标明文章和作品等内容的简短语句，读者写报告或者写论文，标题的引用是不可或缺的，尤其论文的章节等需要使用不同级别的标题。Markdown作为一个的排版工具，一般使用类Atx形式，在首行前加1个“#”字符代表一级标题，前加2个“#”字符代表二级标题，以此类推。

（b）列表

       列表是一种数据项构成的有限序列，即按照一定的线性顺序，排列而成的数据项的集合。列表一般被分为两种，一种是无序列表，使用一些图标标记，没有序号，没有顺序排列；另一种是有序列表，使用数字标记，有顺序排列。Markdown对于无序列表，使用星号，加号或者减号作为列表标记；Markdown对于有序列表则是使用数字＋“.”＋“ ”（1个空格）表示。

（c）加粗／斜体

       文档中为了凸显部分内容，一般对文字使用加粗或斜体，使得该部分内容变得更加醒目。对于Markdown排版工具而言，通常使用星号“*”和底线“_”作为标记字词的符号。两个星号或底线包围表示被加粗，三个星号或底线包围表示斜体。

（d）表格

       Markdown同样也可以绘制表格，代码的第一行表示表头，第二行分隔表头和主体部分，从第三行开始每一行代表一个表格行；列与列之间用管道符号“｜”隔开，原生方式的表格每一行的两边也要有管道符。

（e）数学公式编辑

       LaTeX是写科研论文的必备工具，不但能实现严格的文档排版，而且能编辑复杂的数学公式。在Jupyter Notebook的Markdown单元中也可以使用LaTeX的语法来插入数学公式。在文本行中插入数学公式，使用两个“$”符号，比如质能方程“$E = mc^2$”。如果要插入一个数学区块，则使用两个“$$”符号。比如“$$ z = \frac{x}{y} $$”表示z=x/y。

       在输入上述公式LaTeX表达式后运行结果。

（2）导出功能

       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。

       如HTML，Markdown，ReST，PDF（通过LaTeX）和Raw Python等格式。其中导出PDF功能，可以让读者不用写LaTex即可创建漂亮的PDF文档。读者还可以将Notebook作为网页发布在自己的网站上。甚至，可以导出为ReST格式，作为软件库的文档。导出功能在左上方“File”下拉菜单的“Download as”的项目中。

 

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