Время на прочтение
6 мин
Количество просмотров 349K
Добрый день, уважаемые читатели.
В сегодняшней статье я хотел бы, как можно подробнее, рассмотреть интеграцию приложений Python и MS Excel. Данные вопрос может возникнуть, например, при создании какой-либо системы онлайн отчетности, которая должна выгружать результаты в общепринятый формат ну или какие-либо другие задачи. Также в статье я покажу и обратную интеграцию, т.е. как использовать функцию написанную на python в Excel, что также может быть полезно для автоматизации отчетов.
Работаем с файлами MS Excel на Python
Для работы с Excel файлами из Python мне известны 2 варианта:
- Использование библиотек, таких как xlrd, xlwt, xlutils или openpyxl
- Работа с com-объектом
Рассмотрим работу с этими способами подробнее. В качестве примера будем использовать готовый файл excel из которого мы сначала считаем данные из первой ячейки, а затем запишем их во вторую. Таких простых примеров будет достаточно для первого ознакомления.
Использование библиотек
Итак, первый метод довольно простой и хорошо описан. Например, есть отличная статья для описания работы c xlrd, xlwt, xlutils. Поэтому в данном материале я приведу небольшой кусок кода с их использованием.
Для начала загрузим нужные библиотеки и откроем файл xls на чтение и выберем
нужный лист с данными:
import xlrd, xlwt
#открываем файл
rb = xlrd.open_workbook('../ArticleScripts/ExcelPython/xl.xls',formatting_info=True)
#выбираем активный лист
sheet = rb.sheet_by_index(0)
Теперь давайте посмотрим, как считать значения из нужных ячеек:
#получаем значение первой ячейки A1
val = sheet.row_values(0)[0]
#получаем список значений из всех записей
vals = [sheet.row_values(rownum) for rownum in range(sheet.nrows)]
Как видно чтение данных не составляет труда. Теперь запишем их в другой файл. Для этого создам новый excel файл с новой рабочей книгой:
wb = xlwt.Workbook()
ws = wb.add_sheet('Test')
Запишем в новый файл полученные ранее данные и сохраним изменения:
#в A1 записываем значение из ячейки A1 прошлого файла
ws.write(0, 0, val[0])
#в столбец B запишем нашу последовательность из столбца A исходного файла
i = 0
for rec in vals:
ws.write(i,1,rec[0])
i =+ i
#сохраняем рабочую книгу
wb.save('../ArticleScripts/ExcelPython/xl_rec.xls')
Из примера выше видно, что библиотека xlrd отвечает за чтение данных, а xlwt — за запись, поэтому нет возможности внести изменения в уже созданную книгу без ее копирования в новую. Кроме этого указанные библиотеки работают только с файлами формата xls (Excel 2003) и у них нет поддержки нового формата xlsx (Excel 2007 и выше).
Чтобы успешно работать с форматом xlsx, понадобится библиотека openpyxl. Для демонстрации ее работы проделаем действия, которые были показаны для предыдущих библиотек.
Для начала загрузим библиотеку и выберем нужную книгу и рабочий лист:
import openpyxl
wb = openpyxl.load_workbook(filename = '../ArticleScripts/ExcelPython/openpyxl.xlsx')
sheet = wb['test']
Как видно из вышеприведенного листинга сделать это не сложно. Теперь посмотрим как можно считать данные:
#считываем значение определенной ячейки
val = sheet['A1'].value
#считываем заданный диапазон
vals = [v[0].value for v in sheet.range('A1:A2')]
Отличие от прошлых библиотек в том, что openpyxl дает возможность отображаться к ячейкам и последовательностям через их имена, что довольно удобно и понятно при чтении программы.
Теперь посмотрим как нам произвести запись и сохранить данные:
#записываем значение в определенную ячейку
sheet['B1'] = val
#записываем последовательность
i = 0
for rec in vals:
sheet.cell(row=i, column=2).value = rec
i =+ 1
# сохраняем данные
wb.save('../ArticleScripts/ExcelPython/openpyxl.xlsx')
Из примера видно, что запись, тоже производится довольно легко. Кроме того, в коде выше, можно заметить, что openpyxl кроме имен ячеек может работать и с их индексами.
К недостаткам данной библиотеки можно отнести, то что, как и в предыдущем примере, нет возможности сохранить изменения без создания новой книги.
Как было показано выше, для более менее полноценной работы с excel файлами, в данном случае, нужно 4 библиотеки, и это не всегда удобно. Кроме этого, возможно нужен будет доступ к VBA (допустим для какой-либо последующей обработки) и с помощью этих библиотек его не получить.
Однако, работа с этими библиотеками достаточно проста и удобна для быстрого создания Excel файлов их форматирования, но если Вам надо больше возможностей, то следующий подпункт для Вас.
Работа с com-объектом
В своих отчетах я предпочитаю использовать второй способ, а именно использование файла Excel через com-объект с использованием библиотеки win32com. Его преимуществом, является то, что вы можете выполнять с файлом все операции, которые позволяет делать обычный Excel с использованием VBA.
Проиллюстрируем это на той же задаче, что и предыдущие примеры.
Для начала загрузим нужную библиотеку и создадим COM объект.
import win32com.client
Excel = win32com.client.Dispatch("Excel.Application")
Теперь мы можем работать с помощью объекта Excel мы можем получить доступ ко всем возможностям VBA. Давайте, для начала, откроем любую книгу и выберем активный лист. Это можно сделать так:
wb = Excel.Workbooks.Open(u'D:\Scripts\DataScience\ArticleScripts\ExcelPython\xl.xls')
sheet = wb.ActiveSheet
Давайте получим значение первой ячейки и последовательности:
#получаем значение первой ячейки
val = sheet.Cells(1,1).value
#получаем значения цепочки A1:A2
vals = [r[0].value for r in sheet.Range("A1:A2")]
Как можно заметить, мы оперируем здесь функциями чистого VBA. Это очень удобно если у вас есть написанные макросы и вы хотите использовать их при работе с Python при минимальных затратах на переделку кода.
Посмотрим, как можно произвести запись полученных значений:
#записываем значение в определенную ячейку
sheet.Cells(1,2).value = val
#записываем последовательность
i = 1
for rec in vals:
sheet.Cells(i,3).value = rec
i = i + 1
#сохраняем рабочую книгу
wb.Save()
#закрываем ее
wb.Close()
#закрываем COM объект
Excel.Quit()
Из примера видно, что данные операции тоже довольно просто реализовываются. Кроме этого, можно заметить, что изменения мы сохранили в той же книге, которую открыли для чтения, что достаточно удобно.
Однако, внимательный читатель, обратит внимание на переменную i, которая инициализируется не 0, как принято python, а 1. Это связано с тем, что мы работаем с индексами ячеек как из VBA, а там нумерация начинается не с 0, а с 1.
На этом закончим разбор способов работы с excel файлами в python и перейдем к обратной задаче.
Вызываем функции Python из MS Excel
Может возникнуть такая ситуация, что у вас уже есть какой-либо функция, которая обрабатывает данные на python, и нужно перенести ее функциональность в Excel. Конечно же можно переписать ее на VBA, но зачем?
Для использования функций python в Excel есть прекрасная надстройка ExcelPython. С ее помощью вы сможете вызывать функции написанные на python прямо из Excel, правда придется еще написать небольшую обертку на VBA, и все это будет показано ниже.
Итак, предположим у нас есть функция, написанная на python, которой мы хотим воспользоваться:
def get_unique(lists):
sm = 0
for i in lists:
sm = sm + int(i.pop())
return sm
На вход ей подается список, состоящий из списков, это одно из условий, которое должно выполняться для работы данной функции в Excel.
Сохраним функцию в файле plugin.py и положим его в ту же директорию, где будет лежать наш excel файл, с которым мы будем работать.
Теперь установим ExcelPython. Установка происходит через запуск exe-файла и не вызывает затруднений.
Когда все приготовления выполнены, открываем тестовый файл excel и вызовем редактор VBA (Alt+F11). Для работы с вышеуказанной надстройкой необходимо ее подключить, через Tools->References, как показано на рисунке:
Ну что же, теперь можно приступить к написанию функции-обертки для нашего Python-модуля plugin.py. Выглядеть она будет следующим образом:
Function sr(lists As Range)
On Error GoTo do_error
Set plugin = PyModule("plugin", AddPath:=ThisWorkbook.Path)
Set result = PyCall(plugin, "get_unique", PyTuple(lists.Value2))
sr = WorksheetFunction.Transpose(PyVar(result))
Exit Function
do_error:
sr = Err.Description
End Function
Итак, что же происходит в данной функции?
Для начала, с помощью PyModule
, мы подключаем нужный модуль. Для этого в качестве параметров ей передается имя модуля без расширения, и путь до папки в которой он находится. На выходе работы PyModule
мы получаем объект для работы с модулем.
Затем, с помощью PyCall
, вызываем нужную нам функцию из указанного модуля. В качестве параметров PyCall
получает следующее:
- Объект модуля, полученный на предыдущем шаге
- Имя вызываемой функции
- Параметры, передаваемые функции (передаются в виде списка)
Функция PyTuple
, получает на вход какие-либо значения и преобразует их в объект tuple языка Python.
Ну и, соответственно, PyVar
выполняет операцию преобразования результата функции python, к типу понятному Excel.
Теперь, чтобы убедиться в работоспособности нашей связки, вызовем нашу свежеиспеченую функцию на листе в Excel:
Как видно из рисунка все отработало правильно.
Надо отметить, что в данном материале используется старая версия ExcelPython, и на GitHub’e автора доступна новая версия.
Заключение
В качестве заключения, надо отметить, примеры в данной статье самые простые и для более глубоко изучения данных методов, я рекомендую обратиться к
документации по нужным пакетам.
Также хочу заметить, что указанные пакеты не являются единственными и в статье опущено рассмотрение, таких пакетов как xlsxwriter для генерации excel файлов или xlwings, который может работать с Excel файлами «на лету», а также же PyXLL, который выполняет аналогичные функции ExcelPython.
Кроме этого в статье я попытался несколько обобщить разборасанный по сети материал, т.к. такие вопросы часто фигурируют на форумах и думаю некоторым будет полезно иметь, такую «шпаргалку» под рукой.
Узнайте, как читать и импортировать файлы Excel в Python, как записывать данные в эти таблицы и какие библиотеки лучше всего подходят для этого.
Известный вам инструмент для организации, анализа и хранения ваших данных в таблицах — Excel — применяется и в data science. В какой-то момент вам придется иметь дело с этими таблицами, но работать именно с ними вы будете не всегда. Вот почему разработчики Python реализовали способы чтения, записи и управления не только этими файлами, но и многими другими типами файлов.
Из этого учебника узнаете, как можете работать с Excel и Python. Внутри найдете обзор библиотек, которые вы можете использовать для загрузки и записи этих таблиц в файлы с помощью Python. Вы узнаете, как работать с такими библиотеками, как pandas, openpyxl, xlrd, xlutils и pyexcel.
Данные как ваша отправная точка
Когда вы начинаете проект по data science, вам придется работать с данными, которые вы собрали по всему интернету, и с наборами данных, которые вы загрузили из других мест — Kaggle, Quandl и тд
Но чаще всего вы также найдете данные в Google или в репозиториях, которые используются другими пользователями. Эти данные могут быть в файле Excel или сохранены в файл с расширением .csv … Возможности могут иногда казаться бесконечными, но когда у вас есть данные, в первую очередь вы должны убедиться, что они качественные.
В случае с электронной таблицей вы можете не только проверить, могут ли эти данные ответить на вопрос исследования, который вы имеете в виду, но также и можете ли вы доверять данным, которые хранятся в электронной таблице.
Проверяем качество таблицы
- Представляет ли электронная таблица статические данные?
- Смешивает ли она данные, расчеты и отчетность?
- Являются ли данные в вашей электронной таблице полными и последовательными?
- Имеет ли ваша таблица систематизированную структуру рабочего листа?
- Проверяли ли вы действительные формулы в электронной таблице?
Этот список вопросов поможет убедиться, что ваша таблица не грешит против лучших практик, принятых в отрасли. Конечно, этот список не исчерпывающий, но позволит провести базовую проверку таблицы.
Лучшие практики для данных электронных таблиц
Прежде чем приступить к чтению вашей электронной таблицы на Python, вы также должны подумать о том, чтобы настроить свой файл в соответствии с некоторыми основными принципами, такими как:
- Первая строка таблицы обычно зарезервирована для заголовка, а первый столбец используется для идентификации единицы выборки;
- Избегайте имен, значений или полей с пробелами. В противном случае каждое слово будет интерпретироваться как отдельная переменная, что приведет к ошибкам, связанным с количеством элементов на строку в вашем наборе данных. По возможности, используйте:
- подчеркивания,
- тире,
- горбатый регистр, где первая буква каждого слова пишется с большой буквы
- объединяющие слова
- Короткие имена предпочтительнее длинных имен;
- старайтесь не использовать имена, которые содержат символы ?, $,%, ^, &, *, (,), -, #,? ,,, <,>, /, |, , [,], {, и };
- Удалите все комментарии, которые вы сделали в вашем файле, чтобы избежать добавления в ваш файл лишних столбцов или NA;
- Убедитесь, что все пропущенные значения в вашем наборе данных обозначены как NA.
Затем, после того, как вы внесли необходимые изменения или тщательно изучили свои данные, убедитесь, что вы сохранили внесенные изменения. Сделав это, вы можете вернуться к данным позже, чтобы отредактировать их, добавить дополнительные данные или изменить их, сохранив формулы, которые вы, возможно, использовали для расчета данных и т.д.
Если вы работаете с Microsoft Excel, вы можете сохранить файл в разных форматах: помимо расширения по умолчанию .xls или .xlsx, вы можете перейти на вкладку «Файл», нажать «Сохранить как» и выбрать одно из расширений, которые указаны в качестве параметров «Сохранить как тип». Наиболее часто используемые расширения для сохранения наборов данных в data science — это .csv и .txt (в виде текстового файла с разделителями табуляции). В зависимости от выбранного варианта сохранения поля вашего набора данных разделяются вкладками или запятыми, которые образуют символы-разделители полей вашего набора данных.
Теперь, когда вы проверили и сохранили ваши данные, вы можете начать с подготовки вашего рабочего окружения.
Готовим рабочее окружение
Как убедиться, что вы все делаете хорошо? Проверить рабочее окружение!
Когда вы работаете в терминале, вы можете сначала перейти в каталог, в котором находится ваш файл, а затем запустить Python. Убедитесь, что файл лежит именно в том каталоге, к которому вы обратились.
Возможно, вы уже начали сеанс Python и у вас нет подсказок о каталоге, в котором вы работаете. Тогда можно выполнить следующие команды:
# Import `os`
import os
# Retrieve current working directory (`cwd`)
cwd = os.getcwd()
cwd
# Change directory
os.chdir("/path/to/your/folder")
# List all files and directories in current directory
os.listdir('.')
Круто, да?
Вы увидите, что эти команды очень важны не только для загрузки ваших данных, но и для дальнейшего анализа. А пока давайте продолжим: вы прошли все проверки, вы сохранили свои данные и подготовили рабочее окружение.
Можете ли вы начать с чтения данных в Python?
Установите библиотеки для чтения и записи файлов Excel
Даже если вы еще не знаете, какие библиотеки вам понадобятся для импорта ваших данных, вы должны убедиться, что у вас есть все, что нужно для установки этих библиотек, когда придет время.
Подготовка к дополнительной рабочей области: pip
Вот почему вам нужно установить pip и setuptools. Если у вас установлен Python2 ⩾ 2.7.9 или Python3 ⩾ 3.4, то можно не беспокоиться — просто убедитесь, что вы обновились до последней версии.
Для этого выполните следующую команду в своем терминале:
# Для Linux/OS X
pip install -U pip setuptools
# Для Windows
python -m pip install -U pip setuptools
Если вы еще не установили pip, запустите скрипт python get-pip.py, который вы можете найти здесь. Следуйте инструкциям по установке.
Установка Anaconda
Другой вариант для работы в data science — установить дистрибутив Anaconda Python. Сделав это, вы получите простой и быстрый способ начать заниматься data science, потому что вам не нужно беспокоиться об установке отдельных библиотек, необходимых для работы.
Это особенно удобно, если вы новичок, но даже для более опытных разработчиков это способ быстро протестировать некоторые вещи без необходимости устанавливать каждую библиотеку отдельно.
Anaconda включает в себя 100 самых популярных библиотек Python, R и Scala для науки о данных и несколько сред разработки с открытым исходным кодом, таких как Jupyter и Spyder.
Установить Anaconda можно здесь. Следуйте инструкциям по установке, и вы готовы начать!
Загрузить файлы Excel в виде фреймов Pandas
Все, среда настроена, вы готовы начать импорт ваших файлов.
Один из способов, который вы часто используете для импорта ваших файлов для обработки данных, — с помощью библиотеки Pandas. Она основана на NumPy и предоставляет простые в использовании структуры данных и инструменты анализа данных Python.
Эта мощная и гибкая библиотека очень часто используется дата-инженерами для передачи своих данных в структуры данных, очень выразительных для их анализа.
Если у вас уже есть Pandas, доступные через Anaconda, вы можете просто загрузить свои файлы в Pandas DataFrames с помощью pd.Excelfile():
# импорт библиотеки pandas
import pandas as pd
# Загружаем ваш файл в переменную `file` / вместо 'example' укажите название свого файла из текущей директории
file = 'example.xlsx'
# Загружаем spreadsheet в объект pandas
xl = pd.ExcelFile(file)
# Печатаем название листов в данном файле
print(xl.sheet_names)
# Загрузить лист в DataFrame по его имени: df1
df1 = xl.parse('Sheet1')
Если вы не установили Anaconda, просто выполните pip install pandas, чтобы установить библиотеку Pandas в вашей среде, а затем выполните команды, которые включены в фрагмент кода выше.
Проще простого, да?
Для чтения в файлах .csv у вас есть аналогичная функция для загрузки данных в DataFrame: read_csv(). Вот пример того, как вы можете использовать эту функцию:
# Импорт библиотеки pandas
import pandas as pd
# Загрузить csv файл
df = pd.read_csv("example.csv")
Разделитель, который будет учитывать эта функция, по умолчанию является запятой, но вы можете указать альтернативный разделитель, если хотите. Перейдите к документации, чтобы узнать, какие другие аргументы вы можете указать для успешного импорта!
Обратите внимание, что есть также функции read_table() и read_fwf() для чтения файлов и таблиц с фиксированной шириной в формате DataFrames с общим разделителем. Для первой функции разделителем по умолчанию является вкладка, но вы можете снова переопределить это, а также указать альтернативный символ-разделитель. Более того, есть и другие функции, которые вы можете использовать для получения данных в DataFrames: вы можете найти их здесь.
Как записать Pandas DataFrames в файлы Excel
Допустим, что после анализа данных вы хотите записать данные обратно в новый файл. Есть также способ записать ваши Pandas DataFrames обратно в файлы с помощью функции to_excel().
Но, прежде чем использовать эту функцию, убедитесь, что у вас установлен XlsxWriter, если вы хотите записать свои данные в несколько листов в файле .xlsx:
# Установим `XlsxWriter`
pip install XlsxWriter
# Указать writer библиотеки
writer = pd.ExcelWriter('example.xlsx', engine='xlsxwriter')
# Записать ваш DataFrame в файл
yourData.to_excel(writer, 'Sheet1')
# Сохраним результат
writer.save()
Обратите внимание, что в приведенном выше фрагменте кода вы используете объект ExcelWriter для вывода DataFrame.
Иными словами, вы передаете переменную Writer в функцию to_excel() и также указываете имя листа. Таким образом, вы добавляете лист с данными в существующую рабочую книгу: вы можете использовать ExcelWriter для сохранения нескольких (немного) разных DataFrames в одной рабочей книге.
Все это означает, что если вы просто хотите сохранить один DataFrame в файл, вы также можете обойтись без установки пакета XlsxWriter. Затем вы просто не указываете аргумент движка, который вы передаете в функцию pd.ExcelWriter(). Остальные шаги остаются прежними.
Аналогично функциям, которые вы использовали для чтения в файлах .csv, у вас также есть функция to_csv() для записи результатов обратно в файл, разделенный запятыми. Он снова работает так же, как когда вы использовали его для чтения в файле:
# Запишите DataFrame в csv
df.to_csv("example.csv")
Если вы хотите иметь файл, разделенный табуляцией, вы также можете передать t аргументу sep. Обратите внимание, что есть другие функции, которые вы можете использовать для вывода ваших файлов. Вы можете найти их все здесь.
Пакеты для разбора файлов Excel и обратной записи с помощью Python
Помимо библиотеки Pandas, который вы будете использовать очень часто для загрузки своих данных, вы также можете использовать другие библиотеки для получения ваших данных в Python. Наш обзор основан на этой странице со списком доступных библиотек, которые вы можете использовать для работы с файлами Excel в Python.
Далее вы увидите, как использовать эти библиотеки с помощью некоторых реальных, но упрощенных примеров.
Использование виртуальных сред
Общий совет для установки — делать это в Python virtualenv без системных пакетов. Вы можете использовать virtualenv для создания изолированных сред Python: он создает папку, содержащую все необходимые исполняемые файлы для использования пакетов, которые потребуются проекту Python.
Чтобы начать работать с virtualenv, вам сначала нужно установить его. Затем перейдите в каталог, в который вы хотите поместить свой проект. Создайте virtualenv в этой папке и загрузите в определенную версию Python, если вам это нужно. Затем вы активируете виртуальную среду. После этого вы можете начать загрузку в другие библиотеки, начать работать с ними и т. д.
Совет: не забудьте деактивировать среду, когда закончите!
# Install virtualenv
$ pip install virtualenv
# Go to the folder of your project
$ cd my_folder
# Create a virtual environment `venv`
$ virtualenv venv
# Indicate the Python interpreter to use for `venv`
$ virtualenv -p /usr/bin/python2.7 venv
# Activate `venv`
$ source venv/bin/activate
# Deactivate `venv`
$ deactivate
Обратите внимание, что виртуальная среда может показаться немного проблемной на первый взгляд, когда вы только начинаете работать с данными с Python. И, особенно если у вас есть только один проект, вы можете не понять, зачем вам вообще нужна виртуальная среда.
С ней будет гораздо легче, когда у вас одновременно запущено несколько проектов, и вы не хотите, чтобы они использовали одну и ту же установку Python. Или когда ваши проекты имеют противоречащие друг другу требования, виртуальная среда пригодится!
Теперь вы можете, наконец, начать установку и импорт библиотек, о которых вы читали, и загрузить их в таблицу.
Как читать и записывать файлы Excel с openpyxl
Этот пакет обычно рекомендуется, если вы хотите читать и записывать файлы .xlsx, xlsm, xltx и xltm.
Установите openpyxl с помощью pip: вы видели, как это сделать в предыдущем разделе.
Общий совет для установки этой библиотеки — делать это в виртуальной среде Python без системных библиотек. Вы можете использовать виртуальную среду для создания изолированных сред Python: она создает папку, которая содержит все необходимые исполняемые файлы для использования библиотек, которые потребуются проекту Python.
Перейдите в каталог, в котором находится ваш проект, и повторно активируйте виртуальную среду venv. Затем продолжите установку openpyxl с pip, чтобы убедиться, что вы можете читать и записывать файлы с ним:
# Активируйте virtualenv
$ source activate venv
# Установим `openpyxl` в `venv`
$ pip install openpyxl
Теперь, когда вы установили openpyxl, вы можете загружать данные. Но что это за данные?
Доспутим Excel с данными, которые вы пытаетесь загрузить в Python, содержит следующие листы:
Функция load_workbook() принимает имя файла в качестве аргумента и возвращает объект рабочей книги, который представляет файл. Вы можете проверить это, запустив type (wb). Убедитесь, что вы находитесь в том каталоге, где находится ваша таблица, иначе вы получите error при импорте.
# Import `load_workbook` module from `openpyxl`
from openpyxl import load_workbook
# Load in the workbook
wb = load_workbook('./test.xlsx')
# Get sheet names
print(wb.get_sheet_names())
Помните, что вы можете изменить рабочий каталог с помощью os.chdir().
Вы видите, что фрагмент кода выше возвращает имена листов книги, загруженной в Python.Можете использовать эту информацию, чтобы также получить отдельные листы рабочей книги.
Вы также можете проверить, какой лист в настоящее время активен с wb.active. Как видно из кода ниже, вы можете использовать его для загрузки другого листа из вашей книги:
# Get a sheet by name
sheet = wb.get_sheet_by_name('Sheet3')
# Print the sheet title
sheet.title
# Get currently active sheet
anotherSheet = wb.active
# Check `anotherSheet`
anotherSheet
На первый взгляд, с этими объектами рабочего листа вы не сможете многое сделать.. Однако вы можете извлечь значения из определенных ячеек на листе вашей книги, используя квадратные скобки [], в которые вы передаете точную ячейку, из которой вы хотите получить значение.
Обратите внимание, что это похоже на выбор, получение и индексирование массивов NumPy и Pandas DataFrames, но это не все, что вам нужно сделать, чтобы получить значение. Вам нужно добавить атрибут value:
# Retrieve the value of a certain cell
sheet['A1'].value
# Select element 'B2' of your sheet
c = sheet['B2']
# Retrieve the row number of your element
c.row
# Retrieve the column letter of your element
c.column
# Retrieve the coordinates of the cell
c.coordinate
Как вы можете видеть, помимо значения, есть и другие атрибуты, которые вы можете использовать для проверки вашей ячейки, а именно: row, column и coordinate.
Атрибут row вернет 2;
Добавление атрибута column к c даст вам ‘B’
coordinate вернет ‘B2’.
Вы также можете получить значения ячеек с помощью функции cell(). Передайте row и column, добавьте к этим аргументам значения, соответствующие значениям ячейки, которую вы хотите получить, и, конечно же, не забудьте добавить атрибут value:
# Retrieve cell value
sheet.cell(row=1, column=2).value
# Print out values in column 2
for i in range(1, 4):
print(i, sheet.cell(row=i, column=2).value)
Обратите внимание, что если вы не укажете атрибут value, вы получите <Cell Sheet3.B1>, который ничего не говорит о значении, которое содержится в этой конкретной ячейке.
Вы видите, что вы используете цикл for с помощью функции range(), чтобы помочь вам распечатать значения строк, имеющих значения в столбце 2. Если эти конкретные ячейки пусты, вы просто вернете None. Если вы хотите узнать больше о циклах for, пройдите наш курс Intermediate Python для Data Science.
Есть специальные функции, которые вы можете вызывать для получения некоторых других значений, например, get_column_letter() и column_index_from_string.
Две функции указывают примерно то, что вы можете получить, используя их, но лучше сделать их четче: хотя вы можете извлечь букву столбца с предшествующего, вы можете сделать обратное или получить адрес столбца, когда вы задаёте букву последнему. Вы можете увидеть, как это работает ниже:
# Импорт необходимых модулей из `openpyxl.utils`
from openpyxl.utils import get_column_letter, column_index_from_string
# Вывод 'A'
get_column_letter(1)
# Return '1'
column_index_from_string('A')
Вы уже получили значения для строк, которые имеют значения в определенном столбце, но что вам нужно сделать, если вы хотите распечатать строки вашего файла, не сосредотачиваясь только на одном столбце? Использовать другой цикл, конечно!
Например, вы говорите, что хотите сфокусироваться на области между «А1» и «С3», где первая указывает на левый верхний угол, а вторая — на правый нижний угол области, на которой вы хотите сфокусироваться. ,
Эта область будет так называемым cellObj, который вы видите в первой строке кода ниже. Затем вы говорите, что для каждой ячейки, которая находится в этой области, вы печатаете координату и значение, которое содержится в этой ячейке. После конца каждой строки вы печатаете сообщение, которое указывает, что строка этой области cellObj напечатана.
# Напечатать строчку за строчкой
for cellObj in sheet['A1':'C3']:
for cell in cellObj:
print(cells.coordinate, cells.value)
print('--- END ---')
Еще раз обратите внимание, что выбор области очень похож на выбор, получение и индексирование списка и элементов массива NumPy, где вы также используете [] и : для указания области, значения которой вы хотите получить. Кроме того, вышеприведенный цикл также хорошо использует атрибуты ячейки!
Чтобы сделать вышеприведенное объяснение и код наглядным, вы можете проверить результат, который вы получите после завершения цикла:
('A1', u'M')
('B1', u'N')
('C1', u'O')
--- END ---
('A2', 10L)
('B2', 11L)
('C2', 12L)
--- END ---
('A3', 14L)
('B3', 15L)
('C3', 16L)
--- END ---
Наконец, есть некоторые атрибуты, которые вы можете использовать для проверки результата вашего импорта, а именно max_row и max_column. Эти атрибуты, конечно, и так — общие способы проверки правильности загрузки данных, но они все равно полезны.
# Вывести максимальное количество строк
sheet.max_row
# Вывести максимальное количество колонок
sheet.max_column
Наверное, вы думаете, что такой способ работы с этими файлами сложноват, особенно если вы еще хотите манипулировать данными.
Должно быть что-то попроще, верно? Так и есть!
openpyxl поддерживает Pandas DataFrames! Вы можете использовать функцию DataFrame() из библиотеки Pandas, чтобы поместить значения листа в DataFrame:
# Import `pandas`
import pandas as pd
# конвертировать Лист в DataFrame
df = pd.DataFrame(sheet.values)
Если вы хотите указать заголовки и индексы, вам нужно добавить немного больше кода:
# Put the sheet values in `data`
data = sheet.values
# Indicate the columns in the sheet values
cols = next(data)[1:]
# Convert your data to a list
data = list(data)
# Read in the data at index 0 for the indices
idx = [r[0] for r in data]
# Slice the data at index 1
data = (islice(r, 1, None) for r in data)
# Make your DataFrame
df = pd.DataFrame(data, index=idx, columns=cols)
Затем вы можете начать манипулировать данными со всеми функциями, которые предлагает библиотека Pandas. Но помните, что вы находитесь в виртуальной среде, поэтому, если библиотека еще не представлена, вам нужно будет установить ее снова через pip.
Чтобы записать ваши Pandas DataFrames обратно в файл Excel, вы можете легко использовать функцию dataframe_to_rows() из модуля utils:
# Import `dataframe_to_rows`
from openpyxl.utils.dataframe import dataframe_to_rows
# Initialize a workbook
wb = Workbook()
# Get the worksheet in the active workbook
ws = wb.active
# Append the rows of the DataFrame to your worksheet
for r in dataframe_to_rows(df, index=True, header=True):
ws.append(r)
Но это точно не все! Библиотека openpyxl предлагает вам высокую гибкость при записи ваших данных обратно в файлы Excel, изменении стилей ячеек или использовании режима write-only. Эту библиотеку обязательно нужно знать, когда вы часто работаете с электронными таблицами ,
Совет: читайте больше о том, как вы можете изменить стили ячеек, перейти в режим write-only или как библиотека работает с NumPy здесь.
Теперь давайте также рассмотрим некоторые другие библиотеки, которые вы можете использовать для получения данных вашей электронной таблицы в Python.
Прежде чем закрыть этот раздел, не забудьте отключить виртуальную среду, когда закончите!
Чтение и форматирование Excel-файлов: xlrd
Эта библиотека идеально подходит для чтения и форматирования данных из Excel с расширением xls или xlsx.
# Import `xlrd`
import xlrd
# Open a workbook
workbook = xlrd.open_workbook('example.xls')
# Loads only current sheets to memory
workbook = xlrd.open_workbook('example.xls', on_demand = True)
Когда вам не нужны данные из всей Excel-книги, вы можете использовать функции sheet_by_name() или sheet_by_index() для получения листов, которые вы хотите получить в своём анализе
# Load a specific sheet by name
worksheet = workbook.sheet_by_name('Sheet1')
# Load a specific sheet by index
worksheet = workbook.sheet_by_index(0)
# Retrieve the value from cell at indices (0,0)
sheet.cell(0, 0).value
Также можно получить значение в определённых ячейках с вашего листа.
Перейдите к xlwt и xlutils, чтобы узнать больше о том, как они относятся к библиотеке xlrd.
Запись данных в Excel-файлы с xlwt
Если вы хотите создать таблицу со своими данными, вы можете использовать не только библиотеку XlsWriter, но и xlwt. xlwt идеально подходит для записи данных и форматирования информации в файлах с расширением .xls
Когда вы вручную создаёте файл:
# Import `xlwt`
import xlwt
# Initialize a workbook
book = xlwt.Workbook(encoding="utf-8")
# Add a sheet to the workbook
sheet1 = book.add_sheet("Python Sheet 1")
# Write to the sheet of the workbook
sheet1.write(0, 0, "This is the First Cell of the First Sheet")
# Save the workbook
book.save("spreadsheet.xls")
Если вы хотите записать данные в файл, но не хотите делать все самостоятельно, вы всегда можете прибегнуть к циклу for, чтобы автоматизировать весь процесс. Составьте сценарий, в котором вы создаёте книгу и в которую добавляете лист. Укажите список со столбцами и один со значениями, которые будут заполнены на листе.
Далее у вас есть цикл for, который гарантирует, что все значения попадают в файл: вы говорите, что для каждого элемента в диапазоне от 0 до 4 (5 не включительно) вы собираетесь что-то делать. Вы будете заполнять значения построчно. Для этого вы указываете элемент строки, который появляется в каждом цикле. Далее у вас есть еще один цикл for, который будет проходить по столбцам вашего листа. Вы говорите, что для каждой строки на листе, вы будете смотреть на столбцы, которые идут с ним, и вы будете заполнять значение для каждого столбца в строке. Заполнив все столбцы строки значениями, вы перейдете к следующей строке, пока не останется строк.
# Initialize a workbook
book = xlwt.Workbook()
# Add a sheet to the workbook
sheet1 = book.add_sheet("Sheet1")
# The data
cols = ["A", "B", "C", "D", "E"]
txt = [0,1,2,3,4]
# Loop over the rows and columns and fill in the values
for num in range(5):
row = sheet1.row(num)
for index, col in enumerate(cols):
value = txt[index] + num
row.write(index, value)
# Save the result
book.save("test.xls")
На скриншоте ниже представлен результат выполнения этого кода:
Теперь, когда вы увидели, как xlrd и xlwt работают друг с другом, пришло время взглянуть на библиотеку, которая тесно связана с этими двумя: xlutils.
Сборник утилит: xlutils
Эта библиотека — сборник утилит, для которого требуются и xlrd и xlwt, и которая может копировать, изменять и фильтровать существующие данные. О том, как пользоваться этими командами рассказано в разделе по openpyxl.
Вернитесь в раздел openpyxl, чтобы получить больше информации о том, как использовать этот пакет для получения данных в Python.
Использование pyexcel для чтения .xls или .xlsx файлов
Еще одна библиотека, которую можно использовать для чтения данных электронных таблиц в Python — это pyexcel; Python Wrapper, который предоставляет один API для чтения, записи и работы с данными в файлах .csv, .ods, .xls, .xlsx и .xlsm. Конечно, для этого урока вы просто сосредоточитесь на файлах .xls и .xls.
Чтобы получить ваши данные в массиве, вы можете использовать функцию get_array(), которая содержится в пакете pyexcel:
# Import `pyexcel`
import pyexcel
# Get an array from the data
my_array = pyexcel.get_array(file_name="test.xls")
Вы также можете получить свои данные в упорядоченном словаре списков. Вы можете использовать функцию get_dict():
# Import `OrderedDict` module
from pyexcel._compact import OrderedDict
# Get your data in an ordered dictionary of lists
my_dict = pyexcel.get_dict(file_name="test.xls", name_columns_by_row=0)
# Get your data in a dictionary of 2D arrays
book_dict = pyexcel.get_book_dict(file_name="test.xls")
Здесь видно, что если вы хотите получить словарь двумерных массивов или получить все листы рабочей книги в одном словаре, вы можете прибегнуть к get_book_dict().
Помните, что эти две структуры данных, которые были упомянуты выше, массивы и словари вашей таблицы, позволяют вам создавать DataFrames ваших данных с помощью pd.DataFrame(). Это облегчит обработку данных.
Кроме того, вы можете просто получить записи из таблицы с помощью pyexcel благодаря функции get_records(). Просто передайте аргумент file_name в функцию, и вы получите список словарей:
# Retrieve the records of the file
records = pyexcel.get_records(file_name="test.xls")
Чтобы узнать, как управлять списками Python, ознакомьтесь с примерами из документации о списках Python.
Запись в файл с pyexcel
С помощью этой библиотеки можно не только загружать данные в массивы, вы также можете экспортировать свои массивы обратно в таблицу. Используйте функцию save_as() и передайте массив и имя файла назначения в аргумент dest_file_name:
# Get the data
data = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
# Save the array to a file
pyexcel.save_as(array=data, dest_file_name="array_data.xls")
Обратите внимание, что если вы хотите указать разделитель, вы можете добавить аргумент dest_delimiter и передать символ, который вы хотите использовать в качестве разделителя между «».
Однако если у вас есть словарь, вам нужно использовать функцию save_book_as(). Передайте двумерный словарь в bookdict и укажите имя файла:
# The data
2d_array_dictionary = {'Sheet 1': [
['ID', 'AGE', 'SCORE']
[1, 22, 5],
[2, 15, 6],
[3, 28, 9]
],
'Sheet 2': [
['X', 'Y', 'Z'],
[1, 2, 3],
[4, 5, 6]
[7, 8, 9]
],
'Sheet 3': [
['M', 'N', 'O', 'P'],
[10, 11, 12, 13],
[14, 15, 16, 17]
[18, 19, 20, 21]
]}
# Save the data to a file
pyexcel.save_book_as(bookdict=2d_array_dictionary, dest_file_name="2d_array_data.xls")
При использовании кода, напечатанного в приведенном выше примере, важно помнить, что порядок ваших данных в словаре не будет сохранен. Если вы не хотите этого, вам нужно сделать небольшой обход. Вы можете прочитать все об этом здесь.
Чтение и запись .csv файлов
Если вы все еще ищете библиотеки, которые позволяют загружать и записывать данные в файлы .csv, кроме Pandas, лучше всего использовать пакет csv:
# import `csv`
import csv
# Read in csv file
for row in csv.reader(open('data.csv'), delimiter=','):
print(row)
# Write csv file
data = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
outfile = open('data.csv', 'w')
writer = csv.writer(outfile, delimiter=';', quotechar='"')
writer.writerows(data)
outfile.close()
Обратите внимание, что в пакете NumPy есть функция genfromtxt(), которая позволяет загружать данные, содержащиеся в файлах .csv, в массивы, которые затем можно поместить в DataFrames.
Финальная проверка данных
Когда у вас есть данные, не забудьте последний шаг: проверить, правильно ли загружены данные. Если вы поместили свои данные в DataFrame, вы можете легко и быстро проверить, был ли импорт успешным, выполнив следующие команды:
# Check the first entries of the DataFrame
df1.head()
# Check the last entries of the DataFrame
df1.tail()
Если у вас есть данные в массиве, вы можете проверить их, используя следующие атрибуты массива: shape, ndim, dtype и т.д .:
# Inspect the shape
data.shape
# Inspect the number of dimensions
data.ndim
# Inspect the data type
data.dtype
Что дальше?
Поздравляем! Вы успешно прошли наш урок и научились читать файлы Excel на Python.
Если вы хотите продолжить работу над этой темой, попробуйте воспользоваться PyXll, который позволяет писать функции в Python и вызывать их в Excel.
Давайте посмотрим правде в глаза. Независимо от того, чем мы занимаемся, рано или поздно нам придется иметь дело с повторяющимися задачами, такими как обновление ежедневного отчета в Excel.
Python идеально подходит для решения задач автоматизации. Но если вы работаете компании, которая не использует Python, вам будет сложно автоматизировать рабочие задачи с помощью этого языка. Но не волнуйтесь: даже в этом случае вы все равно сможете использовать свои навыки питониста.
Для автоматизации отчетов в Excel вам не придется убеждать своего начальника перейти на Python! Можно просто использовать модуль Python openpyxl, чтобы сообщить Excel, что вы хотите работать через Python. При этом процесс создания отчетов получится автоматизировать, что значительно упростит вашу жизнь.
Набор данных
В этом руководстве мы будем использовать файл Excel с данными о продажах. Он похож на те файлы, которые используются в качестве входных данных для создания отчетов во многих компаниях. Вы можете скачать этот файл на Kaggle. Однако он имеет формат .csv
, поэтому вам следует изменить расширение на .xlsx
или просто загрузить его по этой ссылке на Google Диск (файл называется supermarket_sales.xlsx).
Прежде чем писать какой-либо код, внимательно ознакомьтесь с файлом на Google Drive. Этот файл будет использоваться как входные данные для создания следующего отчета на Python:
Теперь давайте сделаем этот отчет и автоматизируем его составление с помощью Python!
Создание сводной таблицы с помощью pandas
Импорт библиотек
Теперь, когда вы скачали файл Excel, давайте импортируем библиотеки, которые нам понадобятся.
import pandas as pd import openpyxl from openpyxl import load_workbook from openpyxl.styles import Font from openpyxl.chart import BarChart, Reference import string
Чтобы прочитать файл Excel, создать сводную таблицу и экспортировать ее в Excel, мы будем использовать Pandas. Затем мы воспользуемся библиотекой openpyxl для написания формул Excel, создания диаграмм и форматирования электронной таблицы с помощью Python. Наконец, мы создадим функцию на Python для автоматизации всего этого процесса.
Примечание. Если у вас не установлены эти библиотеки в Python, вы можете легко установить их, выполнив pip install pandas
и pip install openpyxl
в командной строке.
[python_ad_block]
Чтение файла Excel
Прежде чем читать Excel-файл, убедитесь, что он находится там же, где и ваш файл со скриптом на Python. Затем можно прочитать файл Excel с помощью pd.read_excel()
, как показано в следующем коде:
excel_file = pd.read_excel('supermarket_sales.xlsx') excel_file[['Gender', 'Product line', 'Total']]
В файле много столбцов, но для нашего отчета мы будем использовать только столбцы Gender
, Product line
и Total
. Чтобы показать вам, как они выглядят, я выбрал их с помощью двойных скобок. Если мы выведем это в Jupyter Notebooks, увидим следующий фрейм данных, похожий на таблицу Excel:
Создание сводной таблицы
Теперь мы можем легко создать сводную таблицу из ранее созданного фрейма данных excel_file
. Для этого нам просто нужно использовать метод .pivot_table()
.
Предположим, мы хотим создать сводную таблицу, которая показывает, сколько в целом потратили на разные продуктовые линейки мужчины и женщины. Для этого мы пишем следующий код:
report_table = excel_file.pivot_table(index='Gender', columns='Product line', values='Total', aggfunc='sum').round(0)
Таблица report_table
должна выглядеть примерно так:
Экспорт сводной таблицы в файл Excel
Чтобы экспортировать созданную сводную таблицу, мы используем метод .to_excel()
. Внутри скобок нужно написать имя выходного файла Excel. В данном случае давайте назовем этот файл report_2021.xlsx.
Мы также можем указать имя листа, который хотим создать, и в какой ячейке должна находиться сводная таблица.
report_table.to_excel('report_2021.xlsx', sheet_name='Report', startrow=4)
Теперь файл Excel экспортируется в ту же папку, в которой находится ваш скрипт Python.
Создание отчета с помощью openpyxl
Каждый раз, когда мы захотим получить доступ к файлу, мы будем использовать load_workbook()
, импортированный из openpyxl. В конце работы мы будем сохранять полученные результаты с помощью метода .save()
.
В следующих разделах мы будем загружать и сохранять файл при каждом изменении. Вам это нужно сделать только один раз (как в полном коде, показанном в самом конце этого руководства).
Создание ссылки на строку и столбец
Чтобы автоматизировать отчет, нам нужно взять минимальный и максимальный активный столбец или строку, чтобы код, который мы собираемся написать, продолжал работать, даже если мы добавим больше данных.
Чтобы получить ссылки в книге Excel, мы сначала загружаем её с помощью функции load_workbook()
и находим лист, с которым хотим работать, используя wb[‘имя листа’]
. Затем мы получаем доступ к активным ячейкам с помощью метода .active
.
wb = load_workbook('report_2021.xlsx') sheet = wb['Report'] # cell references (original spreadsheet) min_column = wb.active.min_column max_column = wb.active.max_column min_row = wb.active.min_row max_row = wb.active.max_row
Давайте выведем на экран созданные нами переменные, чтобы понять, что они означают. В данном случае мы получим следующие числа:
Min Columns: 1 Max Columns: 7 Min Rows: 5 Max Rows: 7
Откройте файл report_2021.xlsx, который мы экспортировали ранее, чтобы убедиться в этом.
Как видно на картинке, минимальная строка – 5, максимальная — 7. Кроме того, минимальная ячейка – это A1
, а максимальная – G7
. Эти ссылки будут чрезвычайно полезны для следующих разделов.
Добавление диаграмм в Excel при помощи Python
Чтобы создать диаграмму в Excel на основе созданной нами сводной таблицы, нужно использовать модуль Barchart
. Его мы импортировали ранее. Для определения позиций значений данных и категорий мы используем модуль Reference
из openpyxl (его мы тоже импортировали в самом начале).
wb = load_workbook('report_2021.xlsx') sheet = wb['Report'] # barchart barchart = BarChart() #locate data and categories data = Reference(sheet, min_col=min_column+1, max_col=max_column, min_row=min_row, max_row=max_row) #including headers categories = Reference(sheet, min_col=min_column, max_col=min_column, min_row=min_row+1, max_row=max_row) #not including headers # adding data and categories barchart.add_data(data, titles_from_data=True) barchart.set_categories(categories) #location chart sheet.add_chart(barchart, "B12") barchart.title = 'Sales by Product line' barchart.style = 5 #choose the chart style wb.save('report_2021.xlsx')
После написания этого кода файл report_2021.xlsx должен выглядеть следующим образом:
Объяснение кода:
barchart = BarChart()
инициализирует переменнуюbarchart
из классаBarchart
.data
иcategories
– это переменные, которые показывают, где находится необходимая информация. Для автоматизации мы используем ссылки на столбцы и строки, которые определили выше. Также имейте в виду, что мы включаем заголовки в данные, но не в категории.- Мы используем
add_data()
иset_categories()
, чтобы добавить необходимые данные в гистограмму. Внутриadd_data()
добавимtitle_from_data = True
, потому что мы включили заголовки для данных. - Метод
sheet.add_chart()
используется для указания, что мы хотим добавить нашу гистограмму в лист Report. Также мы указываем, в какую ячейку мы хотим её добавить. - Дальше мы изменяем заголовок и стиль диаграммы, используя
barchart.title
иbarchart.style
. - И наконец, сохраняем все изменения с помощью
wb.save()
Вот и всё! С помощью данного кода мы построили диаграмму в Excel.
Вы можете набирать формулы в Excel при помощи Python так же, как вы это делаете непосредственно на листе Excel.
Предположим, мы хотим суммировать данные в ячейках B5
и B6
и отображать их в ячейке B7
. Кроме того, мы хотим установить формат ячейки B7
как денежный. Сделать мы это можем следующим образом:
sheet['B7'] = '=SUM(B5:B6)' sheet['B7'].style = 'Currency'
Довольно просто, не правда ли? Мы можем протянуть эту формулу от столбца B до G или использовать цикл for
для автоматизации. Однако сначала нам нужно получить алфавит, чтобы ссылаться на столбцы в Excel (A, B, C, …). Для этого воспользуемся библиотекой строк и напишем следующий код:
import string alphabet = list(string.ascii_uppercase) excel_alphabet = alphabet[0:max_column] print(excel_alphabet)
Если мы распечатаем excel_alphabet
, мы получим список от A до G.
Так происходит потому, что сначала мы создали алфавитный список от A до Z, а затем взяли срез [0:max_column]
, чтобы сопоставить длину этого списка с первыми 7 буквами алфавита (A-G).
Примечание. Нумерация в Python начинаются с 0, поэтому A = 0, B = 1, C = 2 и так далее. Срез [a:b]
возвращает элементы от a
до b-1
.
Применение формулы к нескольким ячейкам
После этого пройдемся циклом по столбцам и применим формулу суммы, но теперь со ссылками на столбцы. Таким образом вместо того, чтобы многократно писать это:
sheet['B7'] = '=SUM(B5:B6)' sheet['B7'].style = 'Currency'
мы используем ссылки на столбцы и помещаем их в цикл for
:
wb = load_workbook('report_2021.xlsx') sheet = wb['Report'] # sum in columns B-G for i in excel_alphabet: if i!='A': sheet[f'{i}{max_row+1}'] = f'=SUM({i}{min_row+1}:{i}{max_row})' sheet[f'{i}{max_row+1}'].style = 'Currency' # adding total label sheet[f'{excel_alphabet[0]}{max_row+1}'] = 'Total' wb.save('report_2021.xlsx')
После запуска кода мы получаем формулу суммы в строке Total
для столбцов от B до G:
Посмотрим, что делает данный код:
for i in excel_alphabet
проходит по всем активным столбцам, кроме столбца A (if i! = 'A'
), так как столбец A не содержит числовых данных- запись
sheet[f'{i}{max_row+1}'] = f'=SUM({i}{min_row+1}:{i}{max_row}'
это то же самое, что иsheet['B7'] = '=SUM(B5:B6)'
, только для столбцов от A до G - строчка
sheet [f '{i} {max_row + 1}'].style = 'Currency'
задает денежный формат ячейкам с числовыми данными (т.е. тут мы опять же исключаем столбец А) - мы добавляем запись
Total
в столбец А под максимальной строкой (т.е. под седьмой), используя код[f '{excel_alphabet [0]} {max_row + 1}'] = 'Total'
Форматирование листа с отчетом
Теперь давайте внесем финальные штрихи в наш отчет. Мы можем добавить заголовок, подзаголовок, а также настроить их шрифт.
wb = load_workbook('report_2021.xlsx') sheet = wb['Report'] sheet['A1'] = 'Sales Report' sheet['A2'] = '2021' sheet['A1'].font = Font('Arial', bold=True, size=20) sheet['A2'].font = Font('Arial', bold=True, size=10) wb.save('report_2021.xlsx')
Вы также можете добавить другие параметры внутри Font()
. В документации openpyxl можно найти список доступных стилей.
Итоговый отчет должен выглядеть следующим образом:
Автоматизация отчета с помощью функции Python
Теперь, когда отчет готов, мы можем поместить весь наш код в функцию, которая автоматизирует создание отчета. И в следующий раз, когда мы захотим создать такой отчет, нам нужно будет только ввести имя файла и запустить код.
Примечание. Чтобы эта функция работала, имя файла должно иметь структуру «sales_month.xlsx». Кроме того, мы добавили несколько строк кода, которые используют месяц/год файла продаж в качестве переменной, чтобы мы могли повторно использовать это в итоговом файле и подзаголовке отчета.
Приведенный ниже код может показаться устрашающим, но это просто объединение всего того, что мы написали выше. Плюс новые переменные file_name
, month_name
и month_and_extension
.
import pandas as pd import openpyxl from openpyxl import load_workbook from openpyxl.styles import Font from openpyxl.chart import BarChart, Reference import string def automate_excel(file_name): """The file name should have the following structure: sales_month.xlsx""" # read excel file excel_file = pd.read_excel(file_name) # make pivot table report_table = excel_file.pivot_table(index='Gender', columns='Product line', values='Total', aggfunc='sum').round(0) # splitting the month and extension from the file name month_and_extension = file_name.split('_')[1] # send the report table to excel file report_table.to_excel(f'report_{month_and_extension}', sheet_name='Report', startrow=4) # loading workbook and selecting sheet wb = load_workbook(f'report_{month_and_extension}') sheet = wb['Report'] # cell references (original spreadsheet) min_column = wb.active.min_column max_column = wb.active.max_column min_row = wb.active.min_row max_row = wb.active.max_row # adding a chart barchart = BarChart() data = Reference(sheet, min_col=min_column+1, max_col=max_column, min_row=min_row, max_row=max_row) #including headers categories = Reference(sheet, min_col=min_column, max_col=min_column, min_row=min_row+1, max_row=max_row) #not including headers barchart.add_data(data, titles_from_data=True) barchart.set_categories(categories) sheet.add_chart(barchart, "B12") #location chart barchart.title = 'Sales by Product line' barchart.style = 2 #choose the chart style # applying formulas # first create alphabet list as references for cells alphabet = list(string.ascii_uppercase) excel_alphabet = alphabet[0:max_column] #note: Python lists start on 0 -> A=0, B=1, C=2. #note2 the [a:b] takes b-a elements # sum in columns B-G for i in excel_alphabet: if i!='A': sheet[f'{i}{max_row+1}'] = f'=SUM({i}{min_row+1}:{i}{max_row})' sheet[f'{i}{max_row+1}'].style = 'Currency' sheet[f'{excel_alphabet[0]}{max_row+1}'] = 'Total' # getting month name month_name = month_and_extension.split('.')[0] # formatting the report sheet['A1'] = 'Sales Report' sheet['A2'] = month_name.title() sheet['A1'].font = Font('Arial', bold=True, size=20) sheet['A2'].font = Font('Arial', bold=True, size=10) wb.save(f'report_{month_and_extension}') return
Применение функции к одному файлу Excel
Представим, что исходный файл, который мы загрузили, имеет имя sales_2021.xlsx вместо supermarket_sales.xlsx. Чтобы применить формулу к отчету, пишем следующее:
automate_excel('sales_2021.xlsx')
После запуска этого кода вы получите файл Excel с именем report_2021.xlsx в той же папке, где находится ваш скрипт Python.
Применение функции к нескольким файлам Excel
Представим, что теперь у нас есть только ежемесячные файлы Excel sales_january.xlsx, sales_february.xlsx и sales_march.xlsx (эти файлы можно найти на GitHub).
Вы можете применить нашу функцию к ним всем, чтобы получить 3 отчета.
automate_excel('sales_january.xlsx') automate_excel('sales_february.xlsx') automate_excel('sales_march.xlsx')
Или можно сначала объединить эти три отчета с помощью pd.concat()
, а затем применить функцию только один раз.
# read excel files excel_file_1 = pd.read_excel('sales_january.xlsx') excel_file_2 = pd.read_excel('sales_february.xlsx') excel_file_3 = pd.read_excel('sales_march.xlsx') # concatenate files new_file = pd.concat([excel_file_1, excel_file_2, excel_file_3], ignore_index=True) # export file new_file.to_excel('sales_2021.xlsx') # apply function automate_excel('sales_2021.xlsx')
Заключение
Код на Python, который мы написали в этом руководстве, можно запускать на вашем компьютере по расписанию. Для этого нужно просто использовать планировщик задач или crontab. Вот и все!
В этой статье мы рассмотрели, как автоматизировать создание базового отчета в Excel. В дальнейшем вы сможете создавать и более сложные отчеты. Надеемся, это упростит вашу жизнь. Успехов в написании кода!
Перевод статьи «A Simple Guide to Automate Your Excel Reporting with Python».
You all must have worked with Excel at some time in your life and must have felt the need for automating some repetitive or tedious task. Don’t worry in this tutorial we are going to learn about how to work with Excel using Python, or automating Excel using Python. We will be covering this with the help of the Openpyxl module.
Getting Started
Openpyxl is a Python library that provides various methods to interact with Excel Files using Python. It allows operations like reading, writing, arithmetic operations, plotting graphs, etc.
This module does not come in-built with Python. To install this type the below command in the terminal.
pip install openpyxl
Reading from Spreadsheets
To read an Excel file you have to open the spreadsheet using the load_workbook() method. After that, you can use the active to select the first sheet available and the cell attribute to select the cell by passing the row and column parameter. The value attribute prints the value of the particular cell. See the below example to get a better understanding.
Note: The first row or column integer is 1, not 0.
Dataset Used: It can be downloaded from here.
Example:
Python3
import
openpyxl
path
=
"gfg.xlsx"
wb_obj
=
openpyxl.load_workbook(path)
sheet_obj
=
wb_obj.active
cell_obj
=
sheet_obj.cell(row
=
1
, column
=
1
)
print
(cell_obj.value)
Output:
Name
Reading from Multiple Cells
There can be two ways of reading from multiple cells.
Method 1: We can get the count of the total rows and columns using the max_row and max_column respectively. We can use these values inside the for loop to get the value of the desired row or column or any cell depending upon the situation. Let’s see how to get the value of the first column and first row.
Example:
Python3
import
openpyxl
path
=
"gfg.xlsx"
wb_obj
=
openpyxl.load_workbook(path)
sheet_obj
=
wb_obj.active
row
=
sheet_obj.max_row
column
=
sheet_obj.max_column
print
(
"Total Rows:"
, row)
print
(
"Total Columns:"
, column)
print
(
"nValue of first column"
)
for
i
in
range
(
1
, row
+
1
):
cell_obj
=
sheet_obj.cell(row
=
i, column
=
1
)
print
(cell_obj.value)
print
(
"nValue of first row"
)
for
i
in
range
(
1
, column
+
1
):
cell_obj
=
sheet_obj.cell(row
=
2
, column
=
i)
print
(cell_obj.value, end
=
" "
)
Output:
Total Rows: 6 Total Columns: 4 Value of first column Name Ankit Rahul Priya Nikhil Nisha Value of first row Ankit B.Tech CSE 4
Method 2: We can also read from multiple cells using the cell name. This can be seen as the list slicing of Python.
Python3
import
openpyxl
path
=
"gfg.xlsx"
wb_obj
=
openpyxl.load_workbook(path)
sheet_obj
=
wb_obj.active
cell_obj
=
sheet_obj[
'A1'
:
'B6'
]
for
cell1, cell2
in
cell_obj:
print
(cell1.value, cell2.value)
Output:
Name Course Ankit B.Tech Rahul M.Tech Priya MBA Nikhil B.Tech Nisha B.Tech
Refer to the below article to get detailed information about reading excel files using openpyxl.
- Reading an excel file using Python openpyxl module
Writing to Spreadsheets
First, let’s create a new spreadsheet, and then we will write some data to the newly created file. An empty spreadsheet can be created using the Workbook() method. Let’s see the below example.
Example:
Python3
from
openpyxl
import
Workbook
workbook
=
Workbook()
workbook.save(filename
=
"sample.xlsx"
)
Output:
After creating an empty file, let’s see how to add some data to it using Python. To add data first we need to select the active sheet and then using the cell() method we can select any particular cell by passing the row and column number as its parameter. We can also write using cell names. See the below example for a better understanding.
Example:
Python3
import
openpyxl
wb
=
openpyxl.Workbook()
sheet
=
wb.active
c1
=
sheet.cell(row
=
1
, column
=
1
)
c1.value
=
"Hello"
c2
=
sheet.cell(row
=
1
, column
=
2
)
c2.value
=
"World"
c3
=
sheet[
'A2'
]
c3.value
=
"Welcome"
c4
=
sheet[
'B2'
]
c4.value
=
"Everyone"
wb.save(
"sample.xlsx"
)
Output:
Refer to the below article to get detailed information about writing to excel.
- Writing to an excel file using openpyxl module
Appending to the Spreadsheet
In the above example, you will see that every time you try to write to a spreadsheet the existing data gets overwritten, and the file is saved as a new file. This happens because the Workbook() method always creates a new workbook file object. To write to an existing workbook you must open the file with the load_workbook() method. We will use the above-created workbook.
Example:
Python3
import
openpyxl
wb
=
openpyxl.load_workbook(
"sample.xlsx"
)
sheet
=
wb.active
c
=
sheet[
'A3'
]
c.value
=
"New Data"
wb.save(
"sample.xlsx"
)
Output:
We can also use the append() method to append multiple data at the end of the sheet.
Example:
Python3
import
openpyxl
wb
=
openpyxl.load_workbook(
"sample.xlsx"
)
sheet
=
wb.active
data
=
(
(
1
,
2
,
3
),
(
4
,
5
,
6
)
)
for
row
in
data:
sheet.append(row)
wb.save(
'sample.xlsx'
)
Output:
Arithmetic Operation on Spreadsheet
Arithmetic operations can be performed by typing the formula in a particular cell of the spreadsheet. For example, if we want to find the sum then =Sum() formula of the excel file is used.
Example:
Python3
import
openpyxl
wb
=
openpyxl.Workbook()
sheet
=
wb.active
sheet[
'A1'
]
=
200
sheet[
'A2'
]
=
300
sheet[
'A3'
]
=
400
sheet[
'A4'
]
=
500
sheet[
'A5'
]
=
600
sheet[
'A7'
]
=
'= SUM(A1:A5)'
wb.save(
"sum.xlsx"
)
Output:
Refer to the below article to get detailed information about the Arithmetic operations on Spreadsheet.
- Arithmetic operations in excel file using openpyxl
Adjusting Rows and Column
Worksheet objects have row_dimensions and column_dimensions attributes that control row heights and column widths. A sheet’s row_dimensions and column_dimensions are dictionary-like values; row_dimensions contains RowDimension objects and column_dimensions contains ColumnDimension objects. In row_dimensions, one can access one of the objects using the number of the row (in this case, 1 or 2). In column_dimensions, one can access one of the objects using the letter of the column (in this case, A or B).
Example:
Python3
import
openpyxl
wb
=
openpyxl.Workbook()
sheet
=
wb.active
sheet.cell(row
=
1
, column
=
1
).value
=
' hello '
sheet.cell(row
=
2
, column
=
2
).value
=
' everyone '
sheet.row_dimensions[
1
].height
=
70
sheet.column_dimensions[
'B'
].width
=
20
wb.save(
'sample.xlsx'
)
Output:
Merging Cells
A rectangular area of cells can be merged into a single cell with the merge_cells() sheet method. The argument to merge_cells() is a single string of the top-left and bottom-right cells of the rectangular area to be merged.
Example:
Python3
import
openpyxl
wb
=
openpyxl.Workbook()
sheet
=
wb.active
sheet.merge_cells(
'A2:D4'
)
sheet.cell(row
=
2
, column
=
1
).value
=
'Twelve cells join together.'
sheet.merge_cells(
'C6:D6'
)
sheet.cell(row
=
6
, column
=
6
).value
=
'Two merge cells.'
wb.save(
'sample.xlsx'
)
Output:
Unmerging Cells
To unmerge cells, call the unmerge_cells() sheet method.
Example:
Python3
import
openpyxl
wb
=
openpyxl.load_workbook(
'sample.xlsx'
)
sheet
=
wb.active
sheet.unmerge_cells(
'A2:D4'
)
sheet.unmerge_cells(
'C6:D6'
)
wb.save(
'sample.xlsx'
)
Output:
Setting Font Style
To customize font styles in cells, important, import the Font() function from the openpyxl.styles module.
Example:
Python3
import
openpyxl
from
openpyxl.styles
import
Font
wb
=
openpyxl.Workbook()
sheet
=
wb.active
sheet.cell(row
=
1
, column
=
1
).value
=
"GeeksforGeeks"
sheet.cell(row
=
1
, column
=
1
).font
=
Font(size
=
24
)
sheet.cell(row
=
2
, column
=
2
).value
=
"GeeksforGeeks"
sheet.cell(row
=
2
, column
=
2
).font
=
Font(size
=
24
, italic
=
True
)
sheet.cell(row
=
3
, column
=
3
).value
=
"GeeksforGeeks"
sheet.cell(row
=
3
, column
=
3
).font
=
Font(size
=
24
, bold
=
True
)
sheet.cell(row
=
4
, column
=
4
).value
=
"GeeksforGeeks"
sheet.cell(row
=
4
, column
=
4
).font
=
Font(size
=
24
, name
=
'Times New Roman'
)
wb.save(
'sample.xlsx'
)
Output:
Refer to the below article to get detailed information about adjusting rows and columns.
- Adjusting rows and columns of an excel file using openpyxl module
Plotting Charts
Charts are composed of at least one series of one or more data points. Series themselves are comprised of references to cell ranges. For plotting the charts on an excel sheet, firstly, create chart objects of specific chart class( i.e BarChart, LineChart, etc.). After creating chart objects, insert data in it, and lastly, add that chart object in the sheet object.
Example 1:
Python3
import
openpyxl
from
openpyxl.chart
import
BarChart, Reference
wb
=
openpyxl.Workbook()
sheet
=
wb.active
for
i
in
range
(
10
):
sheet.append([i])
values
=
Reference(sheet, min_col
=
1
, min_row
=
1
,
max_col
=
1
, max_row
=
10
)
chart
=
BarChart()
chart.add_data(values)
chart.title
=
" BAR-CHART "
chart.x_axis.title
=
" X_AXIS "
chart.y_axis.title
=
" Y_AXIS "
sheet.add_chart(chart,
"E2"
)
wb.save(
"sample.xlsx"
)
Output:
Example 2:
Python3
import
openpyxl
from
openpyxl.chart
import
LineChart, Reference
wb
=
openpyxl.Workbook()
sheet
=
wb.active
for
i
in
range
(
10
):
sheet.append([i])
values
=
Reference(sheet, min_col
=
1
, min_row
=
1
,
max_col
=
1
, max_row
=
10
)
chart
=
LineChart()
chart.add_data(values)
chart.title
=
" LINE-CHART "
chart.x_axis.title
=
" X-AXIS "
chart.y_axis.title
=
" Y-AXIS "
sheet.add_chart(chart,
"E2"
)
wb.save(
"sample.xlsx"
)
Output:
Refer to the below articles to get detailed information about plotting in excel using Python.
- Plotting charts in excel sheet using openpyxl module | Set 1
- Plotting charts in excel sheet using openpyxl module | Set 2
- Plotting charts in excel sheet using openpyxl module | Set 3
Adding Images
For the purpose of importing images inside our worksheet, we would be using openpyxl.drawing.image.Image. The method is a wrapper over PIL.Image method found in PIL (pillow) library. Due to which it is necessary for the PIL (pillow) library to be installed in order to use this method.
Image Used:
Example:
Python3
import
openpyxl
from
openpyxl.drawing.image
import
Image
wb
=
openpyxl.Workbook()
sheet
=
wb.active
sheet.append([
10
,
2010
,
"Geeks"
,
4
,
"life"
])
img
=
Image(
"geek.jpg"
)
sheet.add_image(img,
'A2'
)
wb.save(
'sample.xlsx'
)
Output:
Refer to the below article to get detailed information about adding images.
- Openpyxl – Adding Image
Some More Functionality of Excel using Python
- How to delete one or more rows in excel using Openpyxl?
- Trigonometric operations in excel file using openpyxl
- How to copy data from one excel sheet to another
- How to Automate an Excel Sheet in Python?
Сегодня мы разберем как можно запускать скрипты Python напрямую из Excel, минуя какие либо промежуточные интерфейсы. Для этой задачи нам понадобится пакет Хlwings. Он входит в состав Anaconda, поэтому если Вы ее установили, то никаких дополнительных действий не требуется.
Обращаю внимание, что инструкция относится для версии xlwings 0.16.0 и выше. Если у вас установлена версия ниже — обновите пожалуйста пакет.
1. Установка Excel аддона
Первое, что надо сделать — это установить специальный аддон в Excel. Для этого запустите командную строку Anaconda и введите команду:
xlwings addin install
После того, как команда отработала, то запустите Excel и вы должны увидеть новую ленту xlwings:
Далее запустите VBA редактор (Alt + F11), там в меню Tools выберите References…, в открывшемся меню активируйте xlwings:
2. Настройка ленты xlwings в Excel
Далее необходимо прописать в ленте xlwings путь до Python, а также расположение директории, куда была установлена Anaconda и как называется используемое Виртуальное окружение (environment).
Итак в поле Interpreter указываем путь до файла python.exe, включая название файла. К примеру у меня адрес следующий: D:PythonAnaconda3envsworkpython.exe
В поле Conda Base указываем адрес, куда установлена Anaconda. К примеру у меня это D:PythonAnaconda3.
Далее в поле Conda Env указываем название виртуального окружения. У меня к примеру это work. Если Вы не знаете название вашего виртуального окружения, то запустите Anaconda Navigator, далее перейдите в пункт Environments и там увидите необходимое название.
3. Запуск Python скрипта из Excel
Для запуска скриптов есть два варианта:
3.1 Без использования VBA
Создайте Excel файл, сохраните его с любым названием, далее в этой же папке создайте python скрипт с таким же названием, как и Excel файл, в нем создайте функцию с названием main(). Эту функцию вы сможете вызвать из ленты xlwings нажав на кнопку «Run main». К примеру внесите в скрипт следующий код:
import xlwings as xw
def main():
wb = xw.Book.caller()
wb.sheets[0].range(‘A1’).value = ‘Hello World!’
Сохраните скрипт и запустите его, нажав на кнопку «Run main» в ленте xlwings. Если вы все сделали корректно, то в ячейке A1 Excel файла должен появиться текст «Hello World!».
3.2 С использованием VBA
Создайте Excel файл, сохраните его с любым названием
в формате с поддержкой макросов
, далее в этой же
папке создайте python скрипт с таким же названием, как и Excel файл. В скрипте создайте функцию с любым названием, к примеру:
import xlwings as xw
def hello():
wb = xw.Book.caller()
wb.sheets[0].range(‘A1’).value = ‘Привет мир!!!’
Далее запустите редактор VBA и в нем пропишите следующий код:
Sub HelloWorld()
RunPython («import Excel_Xlwings; Excel_Xlwings.hello()»)
End Sub
Первая часть параметров функции (import Excel_Xlwings) указывает на название скрипта Python (Excel_Xlwings), а вторая Excel_Xlwings.hello() — на название функции в этом скрипте. Теперь выполните этот макрос, как и любой другой макрос VBA. Если сделали все правильно — то в результате в ячейке A1 Excel файла должен появиться текст «Привет мир!!!».
4. Создание пользовательских функций (UDF) в Excel при помощи Python
Как и в пункте 3.2 необходимо создать и сохранить Excel файл с поддержкой макросов, далее в той же папке, где расположен сохраненный эксель файл, создать скрипт Python и внести туда код пользовательской функции, к примеру:
import xlwings as xw
@xw.func
def double_sum(x, y):
«»»Возвращает сумму двух агрументов умноженную на 2″»»
return 2 * (x + y)
Сохраняем скрипт, далее в ленте xlwings нажимаем кнопку Import Functions для загрузки созданной функции из Python в Excel. Теперь вы можете применять эту функцию, как и другие функции Excel:
Отлично. На сегодня все. Есть вопросы — задавайте в комментариях ниже.