《scikit-learn机器学习常用算法原理及编程实战》—2.2.2 IPython图形界面

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华章计算机 发表于 2019/05/31 16:10:55 2019/05/31
【摘要】 本书摘自《scikit-learn机器学习常用算法原理及编程实战》一书中的第2章,第2.2.2节,编著是黄永昌 .

2.2.2  IPython图形界面

  除了控制台环境外,IPython另外一个强大的功能是图形环境。与控制台环境相比,它有两个显著的特点:

* 方便编写多行代码;

* 可以直接把数据可视化,显示在当前页面下。

  安装完Jupyter后,直接在命令行输入ipython notebook,启动网页版的图形编程界面。它会在命令行启动一个轻量级的Web服务器,同时用默认浏览器打开当前目录所在的页面,在这个页面下可以直接打开某个notebook或者创建一个新的notebook。一个notebook是以.ipynb作为后缀名的、基于json格式的文本文件。

  

  $ ipython notebook

  [I 01:10:56.511 NotebookApp] Serving notebooks from local directory: 

  /Users/kamidox/books

  [I 01:10:56.511 NotebookApp] 0 active kernels

  [I 01:10:56.511 NotebookApp] The IPython Notebook is running at: 

  http://localhost:8888/

  [I 01:10:56.511 NotebookApp] Use Control-C to stop this server and shut down 

  all kernels (twice to skip confirmation).

  

  我们新建一个notebook并且画一个正弦曲线。

  

  # 设置 inline 方式,直接把图片画在网页上

  %matplotlib inline

  # 导入必要的库

  import numpy as np

  import matplotlib.pyplot as plt

  

  # 在 [0, 2*PI] 之间取 100 个点

  x = np.linspace(0, 2 * np.pi, num=100)

  # 计算这 100 个点的正弦值,并保存到变量 y 中

  y = np.sin(x)

  # 画出 x, y, 即正弦曲线

  plt.plot(x, y)

  

  代码的注释已经把意图说明得很清楚了,读者可以自己动手尝试一下,也可以参考随书代码ch02.01.ipynb。运行效果如图2-1所示。

  几乎所有的IPython控制台的技巧都可以在IPython notebok里使用。一个比较大的区别是,IPython notebook使用cell作为一个代码单元。在控制台里,写完代码直接按Enter键即可运行,而在IPython notebook里需要单击“运行”按钮或用快捷键Ctrl + Enter才能运行当前cell中的代码。另外一个区别是IPython notebook有两个模式,一个是编辑模式,可以直接在这个cell上编写代码。另外一个是命令模式,即输入的按键作为命令,而不是作为文本处理。这一机制和vim很类似。这一描述很抽象,读者可以直接打开IPython notebook后,按Ctrl+M快捷键在命令模式和编辑模式之间切换,直观地体验两者的不同。

image.png

图2-1  正弦曲线

  由于这个原因,掌握一些IPython notebook特有的快捷键对效率提高不无裨益。通过选择“菜单”|Help|Keyboard Shortcuts命令,可以查看系统快捷键列表。不同操作系统的快捷键前导键略有不同,比如下面是几个 Windows 系统下常用的快捷键,分为命令模式和编辑模式。

  命令模式如下。

* J:焦点上移一个cell;

* K:焦点下移一个cell,熟悉vim的读者对这一模式应该很习惯;

* A:在当前cell的上面插入一个新的cell;

* B:在当前cell的下面插入一个新的cell;

* DD:连续按两次D键,删除当前cell。这是另一个vimer“喜欢”的功能。

  编辑模式如下。

* Ctrl + Enter:执行当前的cell代码。相信大部分人对这个快捷键都不陌生,很多即时聊天工具就是用这个快捷键来发送消息的。

* Shift + Enter:执行当前的cell代码,并把焦点移到下一个cell处。如果没有下一个cell则会自动创建一个新的cell。

  掌握这些基本够用了,这些工具类的软件描述起来总是略显苍白,只有实际使用起来才能深切体验其便利性。值得一提的是,通过选择“菜单”|Help|User Interface Tour命令,可以快速地熟悉IPython notebook一些基本的界面元素及其操作要领。


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