1.2 使用Python和IPython Notebook

本節將介紹Python的安裝方法，及本書所用到的開發環境IPython Notebook的搭建方法。此外，還將安裝第一部分示例代碼所用到的numpy庫。

1.2.1 安裝Python

Python是一門出色的、應用范圍廣泛且簡單易用的編程語言。

本書將使用Python 3.4版本，你可以根據自己的系統從Python官網https://www.python.org/downloads/下載合適的版本。

Python主要有兩大版本Python 3.4和Python 2.7。記得要下載安裝Python 3.4，本書所有代碼都在該版本中測試過。

本書假定讀者了解編程和Python相關知識。本書不要求你是Python編程高手，當然有較多的知識儲備學起來更容易。

如果你沒有任何編程經驗，我建議你先看看《Python學習手冊》。

Python官網為新手準備了兩份在線教程。

? 非程序員背景，想通過Python學習編程：

https://wiki.python.org/moin/BeginnersGuide/NonProgrammers

? 程序員背景，想專門學習Python：

https://wiki.python.org/moin/BeginnersGuide/Programmers

Windows用戶設置好環境變量后，才能在命令行中使用Python。方法如下。首先，找到Python 3的安裝路徑，默認為C:\Python34。接下來，在命令行（cmd程序）中輸入以下命令：將環境設置為PYTHONPATH=%PYTHONPATH%; C:\Python34。如果你將Python安裝到其他路徑下，請根據實際情況調整上述命令中的C:\Python34。

安裝好Python，打開命令提示符，輸入以下命令：

     $ python3
     Python 3.4.0 (default, Apr 112014, 13:05:11)
     [GCC 4.8.2] on Linux
     Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
     >>> print("Hello, world!")
     Hello, world!
     >>> exit()

請注意，我們用美元符號（$）表示緊跟在后面的語句是一條命令，要輸入到終端（Unix系統中的shell，Windows系統中的cmd程序）。美元符號及后面的空格無須輸入。輸入后面的內容，然后敲回車執行命令。

運行完經典的“Hello, world!”例子后，退出Python，繼續安裝用來運行Python代碼的更為高級的開發環境IPython Notebook。

Python 3.4內置了Python的包管理器pip，用它來安裝Python包很方便。使用$ pip3 freeze命令可以驗證pip是否能正常運行，該命令還會輸出你用它安裝過哪些包。

1.2.2 安裝IPython

Python開發平臺IPython提供多種Python開發工具和開發環境，比標準解釋器多出好多功能。IPython Notebook功能強大，有了它，你就可以在Web瀏覽器中編寫程序。它會為代碼添加樣式，顯示運行結果，允許你為代碼添加注釋。用它來做數據分析再好不過，我們將把它作為主要的開發環境。

請在命令提示符后（注意不是Python中），輸入以下命令安裝IPython：

     $ pip install ipython[all]

如果要為系統所有用戶安裝IPython，需要管理員權限。如果你只想自己用或者沒有權限做系統級別的變更，則使用以下命令為當前用戶安裝即可：

     $ pip install --user ipython[all]

以上命令只為當前用戶安裝IPython——該系統的其他用戶將無法使用。安裝過程中若遇到問題，請查閱官方文檔，了解更多幫助信息：http://ipython.org/install.html。

安裝好IPython Notebook后，運行方式如下：

     $ ipython3 notebook

上述命令幫你做了兩件事。首先，在命令提示符界面創建一個IPython Notebook實例。其次，打開Web瀏覽器，連接到實例，你可以在此創建新的筆記本文件。Notebook界面如下圖所示（注意圖中的home/bob為當前用戶的主目錄，你看到的是自己的主目錄，所以目錄名稱很可能不同）。

IPython Notebook的關閉方法如下：打開運行實例的終端界面（就是你之前用IPython命令創建Notebook實例的界面），按下Ctrl+C鍵，系統提示Shutdown this notebook server (y/[n])?，詢問你是否關閉筆記本服務器。輸入y，敲回車，IPython Notebook就會關閉。

1.2.3 安裝scikit-learn庫

scikit-learn是用Python開發的機器學習庫，它包含大量機器學習算法、數據集、工具和框架。它以Python科學計算的相關工具集為基礎，其中numpy和scipy等都針對數據處理任務進行過優化，因此scikit-learn速度快、擴展性強，新手會覺得它很好用，老手也不會覺得它功能遜色。更多內容請見第2章。

scikit-learn庫可用Python 3提供的pip工具進行安裝，之前沒有安裝NumPy和SciPy的話，也會順便安裝。用管理員/根用戶權限打開一個終端，然后輸入以下命令：

     $ pip3 install -U scikit-learn

Windows用戶在安裝scikit-learn之前，可能需要先安裝NumPy和SciPy。安裝指南請見http://www.scipy.org/install.html。

Ubuntu或紅帽（Red Hat）等Linux系統的用戶也許希望用自帶的包管理器安裝scikit-learn，但是它們提供的版本很可能不是最新的，所以在安裝前需仔細核對版本。本書使用的版本不能低于0.14，否則書中代碼可能無法運行。

如何通過編譯源文件進行安裝，以及更多的安裝指南，請見官方文檔：

http://scikit-learn.org/stable/install.html。