第103天: Python 操作 Excel

2019/12/29

by 極光

之前看过一篇文章,说一个工作多年的老员工,处理数据时只会用复制粘贴到 Excel ,天天加班工作还完不成,后来公司就招了一个会 Python 的新人,结果分分钟就处理完成。所以工作中大家经常会使用 Excel 去处理以及展示数据,但是对于部分工作我们可以借助程序帮忙实现,达到高效解决问题的效果,今天就为大家介绍一下,使用 Python 如何操作 Excel 。

常用工具

数据处理是 Python 的一大应用场景,而 Excel 又是当前最流行的数据处理软件。因此用 Python 进行数据处理时,很容易会和 Excel 打起交道。得益于前人的辛勤劳作,Python 处理 Excel 已有很多现成的轮子,比如 xlrd & xlwt & xlutils 、 XlsxWriter 、 OpenPyXL ,而在 Windows 平台上可以直接调用 Microsoft Excel 的开放接口,这些都是比较常用的工具,还有其他一些优秀的工具这里就不一一介绍,接下来我们通过一个表格展示各工具之间的特点:

类型 xlrd&xlwt&xlutils XlsxWriter OpenPyXL Excel开放接口
读取 支持 不支持 支持 支持
写入 支持 支持 支持 支持
修改 支持 不支持 支持 支持
xls 支持 不支持 不支持 支持
xlsx 高版本支持 支持 支持 支持
大文件 不支持 支持 支持 不支持
效率 超慢
功能 较弱 强大 一般 超强大

以上可以根据需求不同,选择合适的工具,现在为大家主要介绍下最常用的 xlrd & xlwt & xlutils 系列工具的使用。

xlrd & xlwt & xlutils 介绍

xlrd&xlwt&xlutils 顾明思意是由以下三个库组成:

  • xlrd:用于读取 Excel 文件;
  • xlwt:用于写入 Excel 文件;
  • xlutils:用于操作 Excel 文件的实用工具,比如复制、分割、筛选等;

安装库

安装比较简单,直接用 pip 工具安装三个库即可,安装命令如下:

$ pip3 install xlrd xlwt xlutils

安装完成提示 Successfully installed xlrd-1.2.0 xlutils-2.0.0 xlwt-1.3.0 即表示安装成功。

写入 Excel

接下来我们就从写入 Excel 开始,话不多说直接看代码如下:

# excel_w.py

# 导入 xlwt 库
import xlwt

# 创建 xls 文件对象
wb = xlwt.Workbook()

# 新增两个表单页
sh1 = wb.add_sheet('成绩')
sh2 = wb.add_sheet('汇总')

# 然后按照位置来添加数据,第一个参数是行,第二个参数是列
# 写入第一个sheet
sh1.write(0, 0, '姓名')
sh1.write(0, 1, '成绩')
sh1.write(1, 0, '张三')
sh1.write(1, 1, 88)
sh1.write(2, 0, '李四')
sh1.write(2, 1, 99.5)

# 写入第二个sheet
sh2.write(0, 0, '总分')
sh2.write(1, 0, 187.5)

# 最后保存文件即可
wb.save('test_w.xls')

然后执行命令 python excel_w.py 运行代码,结果会看到生成名为 test_w.xls 的 Excel 文件,打开文件查看如下图所示:

成绩

汇总

以上就是写入 Excel 的代码,是不是很简单,下面我们再来看下读取 Excel 该如何操作。

读取 Excel

读取 Excel 其实也不难,请看如下代码:

# excel_r.py

# 导入 xlrd 库
import xlrd

# 打开刚才我们写入的 test_w.xls 文件
wb = xlrd.open_workbook("test_w.xls")

# 获取并打印 sheet 数量
print( "sheet 数量:", wb.nsheets)

# 获取并打印 sheet 名称
print( "sheet 名称:", wb.sheet_names())

# 根据 sheet 索引获取内容
sh1 = wb.sheet_by_index(0)
# 或者
# 也可根据 sheet 名称获取内容
# sh = wb.sheet_by_name('成绩')

# 获取并打印该 sheet 行数和列数
print( u"sheet %s 共 %d 行 %d 列" % (sh1.name, sh1.nrows, sh1.ncols))

# 获取并打印某个单元格的值
print( "第一行第二列的值为:", sh1.cell_value(0, 1))

# 获取整行或整列的值
rows = sh1.row_values(0) # 获取第一行内容
cols = sh1.col_values(1) # 获取第二列内容

# 打印获取的行列值
print( "第一行的值为:", rows)
print( "第二列的值为:", cols)

# 获取单元格内容的数据类型
print( "第二行第一列的值类型为:", sh1.cell(1, 0).ctype)

# 遍历所有表单内容
for sh in wb.sheets():
    for r in range(sh.nrows):
        # 输出指定行
        print( sh.row(r))

我已经把每行代码都加了注释,应该可以很容易理解,接下来执行命令 python excel_r.py ,输出如下结果:

$ python excel_r.py
sheet 数量: 2
sheet 名称: ['成绩', '汇总']
sheet 成绩 共 3 行 2 列
第一行第二列的值为: 成绩
第一行的值为: ['姓名', '成绩']
第二列的值为: ['成绩', 88.0, 99.5]
第二行第一列的值为: 1
[text:'姓名', text:'成绩']
[text:'张三', number:88.0]
[text:'李四', number:99.5]
[text:'总分']
[number:187.5]

细心的朋友可能注意到,这里我们可以获取到单元格的类型,上面我们读取类型时获取的是数字1,那1表示什么类型,又都有什么类型呢?别急下面我们通过一个表格展示下:

数值 类型 说明
0 empty
1 string 字符串
2 number 数字
3 date 日期
4 boolean 布尔值
5 error 错误

通过上面表格,我们可以知道刚获取单元格类型返回的数字1对应的就是字符串类型。

修改 excel

上面说了写入和读取 Excel 内容,接下来我们就说下更新修改 Excel 该如何操作,修改时就需要用到 xlutils 中的方法了。直接上代码,来看下最简单的修改操作:

# excel_u.py

# 导入相应模块
import xlrd
from xlutils.copy import copy

# 打开 excel 文件
readbook = xlrd.open_workbook("test_w.xls")

# 复制一份
wb = copy(readbook)

# 选取第一个表单
sh1 = wb.get_sheet(0)

# 在第四行新增写入数据
sh1.write(3, 0, '王亮')
sh1.write(3, 1, 59)

# 选取第二个表单
sh1 = wb.get_sheet(1)

# 替换总成绩数据
sh1.write(1, 0, 246.5)

# 保存
wb.save('test_w1.xls')

从上面代码可以看出,这里的修改 Excel 是通过 xlutils 库的 copy 方法将原来的 Excel 整个复制一份,然后再做修改操作,最后再保存。现在我们执行以下命令 python excel_u.py 看下修改结果如下:

成绩

汇总

格式转换操作

在平时我们使用 Excel 时会对数据进行一下格式化,或者样式设置,在这里把上面介绍写入的代码简单修改下,使输出的格式稍微改变一下,代码如下:

# excel_w2.py

# 导入 xlwt 库
import xlwt

# 设置写出格式字体红色加粗
styleBR = xlwt.easyxf('font: name Times New Roman, color-index red, bold on')

# 设置数字型格式为小数点后保留两位
styleNum = xlwt.easyxf(num_format_str='#,##0.00')

# 设置日期型格式显示为YYYY-MM-DD
styleDate = xlwt.easyxf(num_format_str='YYYY-MM-DD')

# 创建 xls 文件对象
wb = xlwt.Workbook()

# 新增两个表单页
sh1 = wb.add_sheet('成绩')
sh2 = wb.add_sheet('汇总')

# 然后按照位置来添加数据,第一个参数是行,第二个参数是列
sh1.write(0, 0, '姓名', styleBR)   # 设置表头字体为红色加粗
sh1.write(0, 1, '日期', styleBR)   # 设置表头字体为红色加粗
sh1.write(0, 2, '成绩', styleBR)   # 设置表头字体为红色加粗

# 插入数据
sh1.write(1, 0, '张三',)
sh1.write(1, 1, '2019-01-01', styleDate)
sh1.write(1, 2, 88, styleNum)
sh1.write(2, 0, '李四')
sh1.write(2, 1, '2019-02-02')
sh1.write(2, 2, 99.5, styleNum)

# 设置单元格内容居中的格式
alignment = xlwt.Alignment()
alignment.horz = xlwt.Alignment.HORZ_CENTER
style = xlwt.XFStyle()
style.alignment = alignment

# 合并A4,B4单元格,并将内容设置为居中
sh1.write_merge(3, 3, 0, 1, '总分', style)

# 通过公式,计算C2+C3单元格的和
sh1.write(3, 2, xlwt.Formula("C2+C3"))

# 对 sheet2 写入数据
sh2.write(0, 0, '总分', styleBR)
sh2.write(1, 0, 187.5)

# 最后保存文件即可
wb.save('test_w3.xls')

然后我们执行命令 python excel_w2.py 运行以上代码,来输出文件 test_w3.xls ,我们来看看效果怎么样。

成绩

可以看出,使用代码我们可以对字体,颜色、对齐、合并等平时 Excel 的操作进行设置,也可以格式化日期和数字类型的数据。当然了这里我们只是介绍了部分功能,不过这已经足够我们日常使用了,想了解更多功能操作可以参考文末官网。

总结

本文为大家介绍了 Python 中如何操作 Excel 的常用类库,并详细介绍了下 xlrd & xlwt & xlutils 系列工具的使用,总体来看操作并不复杂,不过它对 xlsx 支持比较差,对修改其实支持也不太好,而且功能并不多,不过在 xls 操作中还是占有重要地位的,之后会为大家介绍其他常用 Excel 操作工具。

示例代码:https://github.com/JustDoPython/python-100-day

参考

python-excel 官网:http://www.python-excel.org/


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