一、Jupyter Notebook简介
Jupyter Notebook是一个开源的交互式计算环境，支持多种编程语言（主要是Python）。
- 交互式 - 代码+运行结果即时呈现
- 可视化 - 内置图表展示
- 文档化 - Markdown文本+代码混合
- 分享友好 - 可导出为HTML、PDF、Markdown
1.2 应用场景
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│ ✓ 数据分析与探索 │
│ ✓ 机器学习实验 │
│ ✓ 教学演示 │
│ ✓ 可视化报告 │
│ ✓ 文档编写 │
└────────────────────────────────────────────────────┘
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二、安装与启动
2.1 安装
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conda install jupyterlab notebook
pip install jupyterlab notebook
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2.2 启动
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jupyter lab
jupyter notebook
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2.3 访问
启动后浏览器自动打开：http://localhost:8888
三、界面介绍
3.1 核心组件
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| ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Jupyter Lab │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ ┌──────────┐ ┌────────────────────────────────────────┐ │
│ │ 文件浏览器 │ │ │ │
│ │ │ │ Notebook编辑区 │ │
│ │ 📁 Home │ │ │ │
│ │ 📁 ... │ │ ┌─────┐ ┌─────┐ ┌─────┐ │ │
│ │ │ │ │cell │ │cell │ │cell │ │ │
│ └──────────┘ │ └─────┘ └─────┘ └─────┘ │ │
│ │ │ │
│ ┌──────────┐ │ [In ]: print("Hello") │ │
│ │ 终端 │ │ [Out]: Hello │ │
│ └──────────┘ │ │ │
│ └────────────────────────────────────────┘ │
│ ┌────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ Kernel: Python 3 (ipykernel) 🟢 运行中 │ │
│ └────────────────────────────────────────────────────┘ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
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四、Cell单元格操作
4.1 Cell类型
|| 类型 | 说明 | 快捷键 |
|—–|—–|——-|
|| Code | 执行Python代码 | Y |
|| Markdown | 编写文档 | M |
|| Raw | 纯文本 | R |
4.2 常用快捷键
编辑模式（按Enter进入）
|| 快捷键 | 功能 |
|——-|—–|
|| Shift + Enter | 运行当前cell，下移 |
|| Ctrl + Enter | 运行当前cell，保持 |
|| Alt + Enter | 运行并插入新cell |
|| A | 在上方插入cell |
|| B | 在下方插入cell |
|| D | 删除cell |
|| Z | 撤销删除 |
命令模式（按Esc进入）
|| 快捷键 | 功能 |
|——-|—–|
|| M | 转为Markdown |
|| Y | 转为Code |
|| 1-6 | 标题级别 |
|| H | 显示快捷键帮助 |
|| S | 保存 |
4.3 高级操作
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%%time
sum = 0
for i in range(1000000):
sum += i
print(sum)
%who
%history
%pdb
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五、Markdown语法
5.1 基础语法
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| # 一级标题
## 二级标题
### 三级标题
**粗体**
*斜体*
~~删除线~~
- 无序列表
1. 有序列表
[链接](https://example.com)
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5.2 代码高亮
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| def hello():
print("Hello Jupyter!")
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5.3 表格
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| | 列1 | 列2 | 列3 |
|-----|-----|-----|
| A | B | C |
| 1 | 2 | 3 |
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5.4 LaTeX公式
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| 行内公式: $E = mc^2$
块级公式:
$$
\sum_{i=1}^n x_i = \int_0^\infty f(x)dx
$$
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六、实用技巧
6.1 自动补全
Tab - 自动补全Shift+Tab - 查看函数文档
6.2 变量查看
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%who
%whos
%reset
%clear
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6.3 绘图显示
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import matplotlib.pyplot as plt
%matplotlib inline
%matplotlib widget
%matplotlib notebook
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6.4 导入/导出
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jupyter nbconvert --to html notebook.ipynb
jupyter nbconvert --to pdf notebook.ipynb
jupyter nbconvert --to markdown notebook.ipynb
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七、常见问题
7.1 内核无响应
解决：Kernel → Restart
7.2 内存不足
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del unused_variable
import gc
gc.collect()
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7.3 扩展安装
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pip install jupyter_contrib_nbextensions
jupyter contrib nbextension install --user
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八、总结
|| 分类 | 关键操作 |
|—–|———|
|| 运行cell | Shift + Enter |
|| 插入cell | A / B |
|| 切换类型 | Y / M |
|| 删除cell | D D |
|| 查看帮助 | H |
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