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0.1. 环境配置

这篇文章会带你搭好本课程需要的环境:PythonAnaconda(conda)Jupyter Notebook、以及 PyCharm。如果你已经有可用的 conda 环境,并且能正常打开 Notebook,可以直接进入 0.2

本文覆盖 WindowsmacOSLinux。安装步骤按系统分开写;装好之后的 conda / Jupyter / PyCharm 操作基本通用。

0.1.1. 你需要什么

工具作用
Python本课程使用的语言。建议 3.113.12(不要再用已停止维护的旧版本,例如 3.8)。
Anaconda自带 Python、conda 和大量科学计算相关组件的安装包,适合入门。
Jupyter Notebook浏览器里的交互式笔记本,方便边写代码边做笔记。
PyCharm编辑器 / IDE,可以把 conda 环境当作项目解释器。

还需要单独去 python.org 装一份 Python 吗?
一般 不需要。Anaconda 已经包含 Python。按本课程的路径,安装 Anaconda,再建一个带 Python 3.11 或 3.12 的环境即可。单独安装 python.org 版本是可选的(做非 conda 项目时有时方便);若在 Windows 上安装,请勾选 Add python.exe to PATH

Anaconda 与 Miniconda: Anaconda 体积更大、对新手更友好;Miniconda 更轻,主要提供 conda。两者都能用;本文默认使用 Anaconda

0.1.2. 安装 Anaconda

下载(各系统通用)

  1. 打开官方下载页:https://www.anaconda.com/download
  2. 按你的操作系统下载对应安装包(Windows / macOS / Linux)。页面通常会推荐合适版本;在 macOS 上请选择 Apple SiliconIntel,与本机芯片一致。

Anaconda安装包下载页

下载前可能会要求填写邮箱,这不是拿到安装包的必要条件。优先使用 Anaconda 官方站点;除非你清楚自己在做什么,否则不要随便用不明来源的第三方包。

Windows

  1. 运行下载好的 .exe 安装程序。
  2. 没有特殊需求就保持默认选项;需要时再改安装路径。
  3. 初学者建议用开始菜单里的 Anaconda PromptAnaconda PowerShell Prompt 执行 conda 命令(不必强行把 Anaconda 加进系统 PATH)。
  4. 验证安装:打开 Anaconda Prompt,执行:
conda --version

Windows开始菜单中的Anaconda

若 Anaconda 装在 C:\Program Files 等受保护目录,创建环境或装包时请以管理员身份打开 Anaconda Prompt,或者一开始就装到用户可写目录。

macOS

  1. 运行下载好的安装程序(.pkg,或按官网说明使用 shell 安装脚本)。
  2. 安装结束后打开 终端(Terminal),为当前 shell 初始化 conda(多数 Mac 使用 zsh):
conda init zsh

完全关闭终端再重新打开,然后检查:

conda --version

Apple Silicon 与 Intel: 安装包架构必须与本机一致(苹果菜单 → 关于本机)。装错架构,后面装包时容易出现难排查的错误。

Linux

  1. 同样从官网下载 Linux 安装脚本(.sh)。
  2. 在终端里用 bash 运行(文件名含版本号,按实际为准):
bash ~/Downloads/Anaconda3-*.sh
  1. 接受许可协议,选择安装路径(默认装在用户主目录即可),并在提示时允许为当前 shell 执行 conda init
  2. 关闭并重新打开终端,执行:
conda --version

请使用官方 .sh 安装脚本,不要随便用发行版里来历不明的 apt / dnf / pacman 包,除非你已经了解它们的维护方式。通常不要sudo 运行 Anaconda 安装脚本。

0.1.3. 用 Anaconda 新建开发环境(建议)

不要把课程用到的包全部塞进 base。单独建一个环境更干净:

Windows: Anaconda Prompt(或 Anaconda PowerShell Prompt)。
macOS / Linux: 终端(完成 conda init 之后)。

conda create -n machine_learning python=3.12
  • machine_learning 换成你喜欢的名字,只能用英文
  • 若更想用 3.11,写成 python=3.11 即可;本课程两者都可用。

出现是否继续的提示时,输入 y 回车。然后激活环境:

conda activate machine_learning

命令行提示符应出现环境名(例如 (machine_learning)),而不只是 (base)

(base) user@hostname ~ % conda activate machine_learning
(machine_learning) user@hostname ~ %

常用检查命令:

conda env list
python --version
(base) user@hostname ~ % conda env list

# conda environments:
#
base                  * /opt/anaconda3
machine_learning        /opt/anaconda3/envs/machine_learning

当前环境会在路径前标 *

也可以启动 Python 交互环境,确认解释器能正常响应:

(base) user@hostname ~ % python
Python 3.12.2 | packaged by conda-forge | (main, Feb 16 2024, 20:54:21) [Clang 16.0.6 ] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 

0.1.4. 安装和打开 Jupyter Notebook

激活你的课程环境,再安装:

pip install notebook

如果下载较慢,可改用国内镜像(清华源示例):

pip install notebook -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

启动 Notebook:

jupyter notebook

浏览器应自动打开。若要打开指定项目目录,先 cd 进去再启动:

cd /path/to/your/project
jupyter notebook

在浏览器中打开Jupyter Notebook

当前 pip install notebook 默认安装的是 Notebook 7+。主题 / 深色模式可在 Notebook 界面的设置里切换,本课程不需要再装第三方主题包。

matplotlib、NumPy、pandas 的安装与试运行见 0.2——环境能跑起来后请接着做那一篇。

0.1.5. PyCharm + Anaconda

目前对新手比较友好的 Python IDE 之一是 JetBrains 的 PyCharm。从 PyCharm 2025.1 起,JetBrains 提供统一的 PyCharm 产品:从官网下载即可;可先试用 Pro 功能,试用结束后可继续免费使用核心功能(已包含 Jupyter 支持),也可订阅 Pro。

  1. 按操作系统下载并安装 PyCharm,安装选项保持默认即可。
  2. 打开 PyCharm → 新建项目
  3. 解释器选择 conda 相关选项(例如 基础 conda,或指向你创建的 machine_learning 环境)。

PyCharm新建项目配置

之后也可在 设置 里搜索 Python 解释器 再改:

PyCharm Python解释器设置

在 PyCharm 中新建 Notebook

项目已使用 conda 解释器时,可直接在 IDE 里新建 Jupyter Notebook(例如 新建Jupyter Notebook)。

在PyCharm中新建Jupyter Notebook

0.1.6. 快速自检

进入下一篇之前,你应能做到:

  1. 在 Anaconda Prompt(Windows)或终端(macOS / Linux)里运行 conda --version
  2. conda activate 你的课程环境,并且 python --version 显示 3.11 或 3.12。
  3. 运行 jupyter notebook 并打开浏览器界面。
  4. (可选)在 PyCharm 中新建项目,并选用该 conda 环境。

下一篇:0.2. 下载、安装和试运行需要的包(matplotlib、NumPy、pandas)。