2  走进Python

2.1 JupyterHub 和 Jupyter Notebook 简介

2.1.1 JupyterHub 简介

JupyterHub 是一个多用户服务器，为多个用户提供 Jupyter Notebook 环境。它适用于团队、教室、实验室或更大规模的基础设施，使每个用户都能拥有自己的 Jupyter 环境，而无需自行安装。

JupyterHub 的主要特点：

  • 统一管理多用户的 Jupyter 环境
  • 集中化的身份验证系统（支持OAuth、LDAP等协议）
  • 资源分配与管理（CPU、内存、存储配额）
  • 为学生提供标准化的学习环境
  • 支持容器化部署（如Docker、Kubernetes）

作为学生，你只需要：

  1. 使用提供的链接访问 JupyterHub
  2. 用你的账号登录
  3. 开始使用预先配置好的 Jupyter 环境

2.1.2 Jupyter Notebook 简介

Jupyter Notebook 是一个交互式的笔记本工具，能够将代码、文本、图表和可视化内容结合在一起。它基于IPython（Interactive Python）开发，支持40多种编程语言的内核（kernel）。

Jupyter Notebook 的核心功能：

  1. 交互式计算：代码可以分块执行，每个代码块（单元格）可以独立运行

    # 在代码单元格中输入
result = 0
for i in range(1, 11):  # 计算1到10的和
    result += i
print(f"1到10的和是：{result}")
    1到10的和是：55

  2. 混合内容：可以在同一文档中混合代码、文本说明、公式和图表

    • 代码单元格：包含可执行的代码
    • Markdown 单元格：包含文本、公式和图片

  3. 即时反馈：代码运行结果立即显示在单元格下方

  4. 操作方法：

    • 使用 Shift + Enter 运行当前单元格
    • 使用工具栏上的按钮创建新单元格
    • 单元格可以是代码（Code）或文本（Markdown）

Jupyter Notebook 特别适合学习编程、数据分析、可视化和创建包含代码的教学材料，因为它让代码执行过程变得更加直观和互动。

在你的学习环境中，你可以直接开始使用 Jupyter Notebook 来编写和执行 Python 代码，无需担心安装和配置问题，这会让你专注于学习编程而不是环境搭建。

2.2 Python 的缩进和注释

2.2.1 缩进：让代码整齐有序

Python的代码风格遵循PEP 8（Python Enhancement Proposal 8）规范。其中，缩进是最基本也是最重要的规则之一。我们用空格（严格要求4个）来表示代码的层次关系：

# 一个简单的成绩判断程序
score = 85
if score >= 90:
    print("优秀！")  # 注意这行是缩进的
    print("继续保持！")  # 这行也要缩进
else:
    print("还不错！")  # 这行也是缩进的
print("评价完毕")  # 这行不缩进，因为不属于if-else的内容
还不错！
评价完毕

💡 小贴士：

  • 每当你看到冒号 : ，下一行就要缩进
  • 同一组的代码要缩进相同的距离
  • 不用担心缩进的距离，编辑器会自动帮你处理

2.2.2 注释：代码中的笔记

注释就像是给代码写的笔记，帮助别人（包括将来的自己）理解代码的意思：

# 这是单行注释，用 # 开头

"""
这是多行注释
可以写很多行解释
就像写笔记一样
"""

# 来看个实际的例子
def calculate_final_score(homework, exam):
    """
    计算学期最终成绩
    homework: 平时作业成绩（占40%）
    exam: 期末考试成绩（占60%）
    """
    final_score = homework * 0.4 + exam * 0.6
    return final_score

# 测试这个函数
homework_score = 85
exam_score = 92
final = calculate_final_score(homework_score, exam_score)
print(f"最终成绩是：{final}")
最终成绩是：89.19999999999999