增强Jupyter Notebook的功能，这里有四个妙招
你对 Jupyter Notebook 了解多少？本文介绍了一些自定义功能，帮助你使用 Jupyter notebook 更高效地写代码。
Jupyter Notebook 是所有开发者共享工作的神器，它为共享 Notebooks 提供了一种便捷方式：结合文本、代码和图更快捷地将信息传达给受众。目前，Jupyter Notebook 已经应用于数据分析和数据科学等领域。
然而，大部分开发者仅仅了解其皮毛。开发者使用 Jupyter Notebook 的基本功能来写 Python 代码、展示图。但是你们知道 Jupyter 中还有大量自定义功能吗？这些很酷的选项可以帮助你使用 Jupyter notebook 更高效地写代码、展示图。
本文将介绍强化 Jupyter Notebook 功能的 4 种方法。
1. 执行 Shell 命令
在技术或编程文本中，shell 表示使用文本与计算机进行交互的方式。最流行的 Unix shell 是 Bash（Bourne Again SHell），Bash 是 Linux 机器上终端默认的 shell。
在使用 Python 工作时，你会经常在写 Python 代码和使用 shell 命令之间来回切换。例如，你想使用 Python 读取磁盘中的某份文件，而这需要你确认文件名。通常情况下，你需要在终端输入 ls，获得当前目录的所有文件和文件夹列表。但这样来回切换非常繁琐低效。
很炫酷的是，Jupyter 能够执行 Shell 命令，你甚至无需离开浏览器。只需要在 shell 命令前加一个感叹号!，Jupyter 会将其转换为 Bash。在任一命令前加感叹号!，它们就可以在 Python Jupyter Notebook 中运行。
- # Listing folder contents
- >>> !ls
- mynotebook.ipynb stuff.txt# Getting the current directory
- >>> !pwd
- /home/george/github/project_1# Printing from Bash
- >>> !echo "Pizza is delicious!"
- Pizza is delicious!
我们还可以将 shell 命令的输出分配给 Python 变量，如下所示：
- # Getting the current directory.
- # The variable "X" now contains ["/home/george/github/project_1"]
- X = !pwd
2. 更换主题
很多文本编辑器和编程 IDE 都有自定义主题。开发者最喜欢的主题之一是暗黑主题（如 monaki），因为对于整天盯着屏幕的开发者而言，暗黑主题看起来比较舒适。幸运的是，Jupyter 有一个插件，允许用户自行选择主题。
要想安装该插件，你只需在终端中运行以下 pip 命令：
- pip install jupyterthemes
运行以下命令，可得到可用的主题列表：
- jt -l
截至本文写作时，可选择的主题包括：
- chesterish
- grade3
- gruvboxd
- gruvboxl
- monokai
- oceans16
- onedork
- solarizedd
- solarizedl
查看这些主题，如下图所示，我们拥有大量不同的颜色选择。
solarizedd（左），gruvboxl（中），grade3（右）。
3. Notebook 扩展插件
Jupyter Notebook 扩展插件（nbextensions）是一些 JavaScript 模块，你可以使用它们强化 Notebook 的功能以及使用。扩展插件本质上修改了 Jupyter UI，以实现更稳健的功能。
我们首先通过 pip 安装 nbextensions：
- pip install jupyter_contrib_nbextensions
- jupyter contrib nbextension install
安装完成后，启动 Jupyter。你将看到一个新选项——NBextensions。选择它之后，你会看到大量 Jupyter Notebook 扩展插件选项。
通过快速搜索，你可以查看这些扩展插件的功能。下面我将介绍几个最重要的插件。
Table of Contents
正如其名称所描述的那样，Table of Contents 基于 notebook 中 # 创建的标题自动生成目录。例如，我在 notebook 中创建了以下标题：
- # This is a super big title
- ## This is a big title
- ### This is a medium title
- #### This is a small title
则左侧会生成目录。双击标题，可链接至对应章节内容。当 notebook 规模很大，选项很多时，这个功能非常方便！
Hinterland
代码补全是大部分 IDE 都具备的常见功能，比如 PyCharm。开发者喜欢这个功能，因为这使得他们的工作更加简单，开发者无需记住每一个命令，IDE 会准备好一切。
Hinterland 可在 Jupyter Notebook 内完成代码补全。在键入过程中，你会看到一些代码补全建议。尤其是当你搜索外部库的命令时（示例如下所示）。这简直太方便了！
拆分单元格（Split Cells）
拆分单元格允许开发者并排查看 2 个单元格。当你有两个相关单元格时（比如描述及其对应的图示），这个功能非常方便。
4. 使用 Qgrid 探索 Dataframes
最后一站是 Qgrid，该工具允许开发者在不使用复杂 Pandas 代码的情况下，探索和编辑数据帧。Qgrid 可在 Jupyter notebook 中以交互的方式渲染 pandas 数据帧，这样你就可以执行一些直观的控制，如滚动、排序和筛选，以及双击单元格编辑数据帧。
我们首先安装 Qgrid：
- pip install qgrid
- jupyter nbextension enable --py --sys-prefix widgetsnbextension
要想使用 Qgrid 渲染数据帧，开发者只需导入 Qgrid，然后将数据帧输入到 show_grid 函数：
- import qgrid
- qgrid_widget = qgrid.show_grid(df, show_toolbar=True)
- qgrid_widget
这样，你可以对数据帧执行大量交互式操作：
- 添加和删除行；
- 筛选行；
- 编辑单元格。