Jupyter Notebook 與 Python IDLE 對比

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簡介

Python 是一種靈活且強大的程式語言，它為程式設計師提供了各種工具和環境來建立和執行他們的程式碼。Jupyter Notebook 和 Python IDLE 是兩種流行的 Python 程式設計環境，它們各自具有獨特的優勢和功能。本文將深入比較 Jupyter Notebook 和 Python IDLE 的定義、特性、流程和用例。到最後，您將全面瞭解不同的環境，從而能夠選擇最符合您的編碼需求的環境。

定義

Jupyter Notebook

Jupyter Notebook 是一款開源的 Web 應用程式，使用者可以使用它建立和共享互動式文件，稱為筆記本。這些筆記本結合了即時程式碼、視覺化、敘事文字、方程式和多媒體內容。Jupyter Notebook 支援多種程式語言，其中 Python 是最受歡迎的。它基於瀏覽器的使用者介面支援互動式和探索性的編碼。

Python IDLE

Python IDLE（整合程式設計和學習環境）是一個整合開發環境，隨 Python 的常見發行版預安裝。它針對初學者，提供了一個簡單、輕量級的介面，並具有快速的程式碼執行速度。Python IDLE 提供了一個簡單的文字編輯器，具有語法高亮和 Python shell 等功能，用於快速程式碼執行和實驗。

特性和功能

Jupyter Notebook

• 程式碼組織 − Jupyter Notebook 允許將程式碼組織成單元格，這些單元格可以單獨執行或按預定的順序執行。此功能鼓勵使用模組化和協作式編碼。

• 豐富的輸出 − Jupyter Notebook 可以顯示繪圖、表格、影像和互動式小部件。此功能簡化了資料視覺化並在筆記本中講述故事。

• 支援 Markdown − 使用筆記本的使用者可以使用 Markdown（一種輕量級標記語言）來生成格式化的文字、標題、列表，甚至數學方程式。

• 協作和共享 − Jupyter Notebook 透過允許使用者透過 Jupyter 的基於雲的平臺 JupyterHub 以多種格式（包括 HTML、PDF 和可執行筆記本）共享他們的筆記本，從而簡化了協作。

Python IDLE

• 簡單易用 − Python IDLE 具有簡單直觀的介面，對於初學者和尋求極簡工作環境的程式設計師來說，是一個不錯的選擇。

• Python IDLE 提供了一個互動式 Python shell，可以快速執行程式碼。此功能對於快速實驗和測試簡短的程式碼片段很有用。

• 基本的編輯功能 − Python IDLE 具有基本的編輯功能，使編碼更容易，例如語法高亮、縮排支援和程式碼補全。

工作流程和使用方式

Jupyter Notebook

Jupyter Notebook 鼓勵動態和探索性的工作流程。通常，使用者會混合程式碼、視覺化和解釋來建立筆記本。由於這些筆記本逐個單元格執行，因此使用者可以檢視中間結果並在必要時進行更改。Jupyter Notebook 通常用於資料科學、研究和教學，其中資料分析、視覺化和文件是關鍵要求。

Python IDLE

Python IDLE 最適合快速原型設計、互動式程式設計和測試簡短的程式碼片段。使用者以線性方式在編輯器中編寫程式碼，然後立即在 Python shell 中執行它。Python 初學者或從事小型專案且不需要全面文件或視覺化功能的開發人員通常更喜歡 Python IDLE。

用例

Jupyter Notebook

• 資料分析和視覺化 − Jupyter Notebook 是資料分析任務的絕佳工具，因為它將程式碼與視覺化（如互動式圖表和圖形）相結合。它對 NumPy、Pandas 和 Matplotlib 等庫的支援增強了其在此領域的技能。

• 機器學習和人工智慧 − Jupyter Notebook 在這些領域中得到了廣泛的應用。其互動式功能簡化了模型實驗、生成新模型和共享研究結果。

• 文件和簡報 − Jupyter Notebook 能夠整合 Markdown 文字、方程式和圖形，使其成為編碼文件、概念澄清和簡報開發的理想環境。

Python IDLE

• 學習 Python − 由於 Python IDLE 的簡單性和即時程式碼執行，它對於學習 Python 程式設計的初學者來說是一個有用的工具。其動態環境使學生能夠進行實驗並即時檢視結果。

• 小型指令碼編寫 − Python IDLE 非常適合建立和測試簡短的指令碼或快速完成簡單的任務。在其便攜性和易用性方面，使其成為此類情況下的有利選擇。

實踐中的比較

讓我們看一個新增兩個整數的示例，以說明 Jupyter Notebook 和 Python IDLE 之間的區別。

Jupyter Notebook

# Cell 1
num1 = 5

# Cell 2
num2 = 10

# Cell 3
sum_result = num1 + num2

# Cell 4
print(sum_result)

在 Jupyter Notebook 中，程式碼被寫入不同的單元格，允許獨立執行。使用者可以透過每個單元格使用多行程式碼來分解他們的邏輯並檢視中間結果。

Python IDLE

num1 = 5
num2 = 10
sum_result = num1 + num2
print(sum_result)

在使用 Python IDLE 時，程式碼被寫入單個編輯器視窗。程式碼執行後，輸出立即顯示在 Python shell 中。

使用者介面

Jupyter Notebook

• 基於 Web 的介面 − Jupyter Notebook 使用 Web 瀏覽器執行，提供了一個熟悉且使用者友好的介面。使用者可以透過本地安裝的軟體或基於雲的服務（如 JupyterHub）來訪問和編輯筆記本。

• 基於單元格的結構 − Jupyter Notebook 的介面被劃分為單元格，其基於單元格的結構允許使用者以更易於管理的塊執行程式碼。這簡化了迭代開發並提高了程式碼模組化。

Jupyter Notebook

• 獨立應用程式 − Python IDLE 是一款獨立應用程式，可以直接在使用者的計算機上啟動。它提供了一個自包含的環境，可以在其中編寫和執行 Python 程式碼。

• 單個編輯器視窗 − Python IDLE 為使用者提供了一個用於編寫和編輯程式碼的單個編輯器視窗。程式碼可以直接在 Python shell 中執行。

結論

Jupyter Notebook 和 Python IDLE 是兩個不同的 Python 程式設計環境，它們各自服務於不同的目的和工作流程。Jupyter Notebook 擅長互動性和探索性，使其成為團隊合作、研究和資料分析等專案的理想選擇。另一方面，Python IDLE 提供了一個簡單輕便的介面，用於快速程式碼執行和學習。選擇最佳環境取決於專案目標、所需的互動量以及對文件和視覺化功能的需求。最終，開發人員應評估其獨特的需求和偏好，以選擇最適合其編碼目標的環境。