Excel 是数据处理的“瑞士军刀”,在日常工作中扮演着重要角色。然而,面对复杂的 Excel 文件时,手动处理显然效率低下。那么,如何利用 Python 高效地处理 Excel 数据?xlrd、xlwt、openpyxl 和 pandas 是不可或缺的利器。今天,我们就来深度剖析这些工具,教你用 Python 优雅地操作 Excel!
你是否在为多张表格数据的格式清洗而烦恼?是否想过自动化生成报表却无从下手?哪种库更适合你的需求?本文将对比解析 Python 中的四大 Excel 操作库:xlrd、xlwt、openpyxl 和 pandas,帮你找到最佳选择!
当Excel中有大量需要进行处理的数据时,使用Python不失为一种便捷易学的方法。接下来,本文将详细介绍多种Python方法来处理Excel数据。Excel处理经常用于数据可视化,那么如何利用提取到的Excel数据绘图呢?
本文搭配Python绘图 \ 数据可视化一起使用效果更佳。
电子表格格式
我们在日常工作中常常见到各种后缀的电子表格,例如最常见的xlsx以及较为常见的csv、xls等格式的表格。
同样是电子表格,它们之间有什么区别吗?
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xls为Excel早期表格格式。
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xls格式是Excel2003版本及其以前版本所生成的文件格式。其最大的特点就是:仅有65536行、256列。因此规模过大的数据不可以使用xls格式读写。
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xlsx为Excel2007及其之后的表格格式,也是现在Excel表格的主流格式。
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与xls相比,它可以存储1048576行、16384列数据,存储相同数据,xlsx格式要比xls格式文件要小得很多。
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CSV为逗号分隔值文件。
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CSV逗号分隔值文件格式,其以纯文本形式存储表格数据(数字和文本),可以用Excel软件打开。
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xlrd 模块既可读取 xls 文件也可读取 xlsx 文件
xlwt只可写 xlsx 文件
openpyxl 可以读写 xlsx 文件
pandas 可以同时读写 xls、xlsx 文件
经评论区提醒发现,xlrd 2.0.0 及更高版本只能读取 .xls 文件,建议使用其他库读取 .xlsx文件 或 安装 xlrd 早期版本。
1.使用 xlrd 来处理;
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简介:
xlrd 是一个专门用于读取.xls
和.xlsx
文件的库。- 支持的格式:Excel 97-2003(
.xls
)、Excel 2007+(.xlsx
)。 - 官方已停止对
.xlsx
的支持,新项目推荐使用 openpyxl。
- 支持的格式:Excel 97-2003(
-
核心功能:
- 打开 Excel 文件
- 获取工作表及其数据
- 优点:简单轻量,易于读取老版本 Excel 文件。
- 缺点:不支持写操作;对
.xlsx
格式支持有限。
-
代码示例:
import xlrd
book = xlrd.open_workbook('excelFile.xlsx') # 获取工作簿对象
names = book.sheet_names() # 获取所有工作表名称结果为列表
mySheets = book.sheets() # 获取工作表list。
sheet = mySheets[0] # 通过索引顺序获取。
sheet = book.sheet_by_index(0) # 通过索引顺序获取。
sheet = book.sheet_by_name(u'Sheet1') # 通过名称获取 u表示后面字符串以 Unicode 格式 进行编码,一般用在中文字符串前面,防止乱码。
# 获取行数和列数
nrows = sheet.nrows
ncols = sheet.ncols
# 获取一行和一列
row = sheet.row_values(i) # i是行数,从0开始计数,返回list对象。
col = sheet.col_values(i) # i是列数,从0开始计数,返回list对象。
# 读取单元格数据
cell = sheet.cell_value(i, j) # 直接获取单元格数据,i是行数,j是列数,行数和列数都是从0开始计数。
cell = sheet.cell(i, j).value
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示例1:Python读取Excel文件特定数据
import xlrd
data = xlrd.open_workbook('excelFile.xlsx') # 打开xlsx文件
table = data.sheets()[0] # 打开第一张表
nrows = table.nrows # 获取表的行数
# 循环逐行输出
for i in range(nrows):
if i == 0: # 跳过第一行
continue
print(table.row_values(i)[:5]) # 取前五列数据
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示例2:Python读取Excel文件所有数据
import xlrd
workbook = xlrd.open_workbook('excelFile.xlsx') # 打开一个xlsx文件
worksheets = workbook.sheet_names() # 抓取所有sheet页的名称
print('worksheets is %s' % worksheets)
worksheet1 = workbook.sheet_by_name(u'Sheet1') # 如果存在sheet1文件则定位到sheet1
"""
#遍历所有sheet对象
for worksheet_name in worksheets:
worksheet = workbook.sheet_by_name(worksheet_name)
"""
# 遍历sheet1中所有行row
num_rows = worksheet1.nrows
for curr_row in range(num_rows):
row = worksheet1.row_values(curr_row)
print('row%s is %s' %(curr_row, row))
# 遍历sheet1中所有列col
num_cols = worksheet1.ncols
for curr_col in range(num_cols):
col = worksheet1.col_values(curr_col)
print('col%s is %s' %(curr_col, col))
# 遍历sheet1中所有单元格cell
for rown in range(num_rows):
for coln in range(num_cols):
cell = worksheet1.cell_value(rown, coln)
print(cell)
2.使用 xlwt 来处理
使用xlwt模块写入Excel文件
xlwt模块只能写xls文件,不能写xlsx文件(写xlsx程序不会报错,但最后文件无法直接打开,会报错)。
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简介:
xlwt 是专门用来写入.xls
文件的库。适合生成简单的 Excel 报表。 -
核心功能:
- 创建新工作簿
- 写入数据并设置样式
- 优点:对
.xls
格式支持良好;样式设置灵活。 - 缺点:不支持
.xlsx
格式;功能相对单一。
默认保存在py文件相同路径下,如果该路径下有相同文件,会被新创建的文件覆盖。
代码示例:
import xlwt
myWorkbook = xlwt.Workbook() # 创建Excel工作簿 若要写入中文则添加参数encoding='utf-8'
sheet = myWorkbook.add_sheet('New_Sheet') # 创建Excel工作表
# sheet.write(m, n, '内容1') # 向单元格写入内容
myStyle = xlwt.easyxf('font: name Times New Roman, color-index red, bold on', num_format_str='#,##0.00') # 数据格式化
sheet.write(1, 1, 2022, myStyle) # 写入A3,数值等于1
sheet.write(2, 0, 1) # 写入B3,数值等于1
sheet.write(2, 1, 1) # 写入C3,数值等于2(A3+B3),xlwt支持写入公式
sheet.write(2, 2, xlwt.Formula("A3+B3"))
# 保存
myWorkbook.save('excelFile.xls')
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示例:新建excel文件并写入数据
import xlwt
# 创建workbook和sheet对象
workbook = xlwt.Workbook() # 注意Workbook的开头W要大写
sheet1 = workbook.add_sheet('sheet1', cell_overwrite_ok=True)
sheet2 = workbook.add_sheet('sheet2', cell_overwrite_ok=True)
# 向sheet页中写入数据
sheet1.write(0, 0, 'sheet1')
sheet1.write(0, 1, 'sheet1_content')
sheet2.write(0, 0, 'sheet2')
sheet2.write(1, 2, 'sheet2_content')
# 保存该excel文件,有同名文件时直接覆盖
workbook.save('test.xls')
print('创建excel文件完成!')
3.使用 openpyxl 来处理
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简介:
xlrd 是一个专门用于读取.xls
和.xlsx
文件的库。- 支持的格式:Excel 97-2003(
.xls
)、Excel 2007+(.xlsx
)。 - 官方已停止对
.xlsx
的支持,新项目推荐使用 openpyxl。
- 支持的格式:Excel 97-2003(
-
核心功能:
- 打开 Excel 文件
- 获取工作表及其数据
- 优点:简单轻量,易于读取老版本 Excel 文件。
- 缺点:不支持写操作;对
.xlsx
格式支持有限。
openpyxl可以对excel文件进行读写操作
openpyxl模块可实现对excel文件的读、写和修改,只能处理xlsx文件,不能处理xls文件。
代码示例:
from openpyxl import Workbook
from openpyxl import load_workbook
from openpyxl.writer.excel import ExcelWriter
wb = load_workbook(u"成绩单.xlsx")
sheetnames = wb.sheetnames # 获得表单名字
print(sheetnames)
title = sheet1.title # 获取工作表名称
rows = sheet1.max_row # 获取工作表行数
cols = sheet1.max_column # 获取工作表列数
sheet = wb[sheetnames[0]]
print(sheet.cell(row=3, column=3).value)
sheet['A1'] = 'grade'
wb.save(u"成绩单_new.xlsx") # 修改元素值并另存为xlsx文件
sheet = wb.active # 获取活动表
print(sheet)
print(sheet.dimensions) # 获取表格的尺寸大小
cell1 = sheet['B7'] # 获取B7单元格的数据
print(cell1.value) # cell1.value获取单元格B7中的值
print(sheet['a2'].value) # 使用excel单元格的表示法,字母不区分大小写 获取第2行第1列的数据
print(cell.value, cell.row, cell.column, cell.coordinate) # 获取某个格子的行数、列数以及坐标
cell = sheet['A1:A5'] # 使用sheet['A1:A5']获取A1到A5的数据
# print(cell)
# 打印A1到A5的数据
for i in cell:
for j in i:
print(j.value)
# openpyxl读取excel文件
book = openpyxl.Workbook() # 创建工作簿 如果写入中文为乱码,可添加参数encoding='utf-8'
sheet = book.create_sheet('Sheet_name', 0) # 创建工作表, 0表示创建的工作表在工作簿最前面
sheet.cell(m, n, 'content1') # 向单元格写入内容
book.save('excelFile.xlsx') # 保存工作簿,默认保存在py文件相同路径下,如果该路径下有相同文件,会被新创建的文件覆盖。
# openpyxl修改excel文件
sheet.insert_rows(m)和sheet.insert_cols(n)分别表示在第m行、第n列前面插入行、列
sheet.delete_rows(m)和sheet.delete_cols(n)分别表示删除第m行、第n列
# 修改单元格内容: sheet.cell(m, n) = '内容1' 或者 sheet['B3'] = '内容2'
# 在最后追加行: sheet.append(可迭代对象)
4.使用Pandas库来处理excel数据
Pandas 可以从各种文件格式比如 CSV、JSON、SQL、Microsoft Excel 导入数据。
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简介:
xlwt 是专门用来写入.xls
文件的库。适合生成简单的 Excel 报表。 -
核心功能:
- 创建新工作簿
- 写入数据并设置样式
- 优点:对
.xls
格式支持良好;样式设置灵活。 - 缺点:不支持
.xlsx
格式;功能相对单一。
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代码示例:
import pandas as pd
mydata = {
'sites': ["SZ", "BJ", "SS"],
'number': [1, 2, 3]
}
myvar = pd.DataFrame(mydata)
print(myvar)
# Output:
# sites number
# 0 SZ 1
# 1 BJ 2
# 2 SS 3
import pandas as pd
file_path = r'example.xlsx'
df = pd.read_excel(file_path, sheet_name="test") # sheet_name不指定时默认返回全表数据
print(df) # 打印表数据,如果数据太多,会略去中间部分
print(df.head()) # 打印头部数据,仅查看数据示例时常用
print(df.columns) # 打印列标题
print(df.index) # 打印行
print(df["ave"]) # 打印指定列
# 描述数据
print(df.describe())
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写excel
from pandas import DataFrame
data = {
'name': ['zs', 'ls', 'ww'],
'age': [11, 12, 13],
'gender': ['man', 'man', 'woman']
}
df = DataFrame(data)
df.to_excel('new.xlsx')
修改excel–以修改原Excel文件中gender列数据为例,把girl修改为female,boy修改为male:
import pandas as pd
from pandas import DataFrame
file_path = r'test.xlsx'
df = pd.read_excel(file_path)
df['gender'][df['gender'] == 'girl'] = 'female'
df['gender'][df['gender'] == 'boy'] = 'male'
print(df)
DataFrame(df).to_excel(file_path, sheet_name='Sheet1', index=False, header=True)
df.loc[row_index] = [val1, val2, val3] # 新增行
df[colo_name] = None # 新增列
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示例1:读取excel数据
# 导入pandas模块
import pandas as pd
# 直接默认读取到这个Excel的第一个表单
sheet = pd.read_excel('test.xlsx')
# 默认读取前5行数据
data = sheet.head()
print("获取到所有的值:\n{0}".format(data)) # 格式化输出
# 也可以通过指定表单名来读取数据
sheet2 = pd.read_excel('test.xlsx', sheet_name='test')
data2 = sheet2.head() # 默认读取前5行数据
print("获取到所有的值:\n{0}".format(data2)) # 格式化输出
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示例2:操作Excel中的行列
# 导入pandas模块
import pandas as pd
sheet = pd.read_excel('test.xlsx') # 这个会直接默认读取到这个Excel的第一个表单
# 读取制定的某一行数据:
data = sheet.loc[0].values # 0表示第一行,这里读取数据并不包含表头
print("读取指定行的数据: \n{0}".format(data))
# 读取指定的多行:
data2 = sheet.loc[[0, 1]].values
print("读取指定行的数据: \n{0}".format(data2))
# 获取行号输出:
print("输出行号列表", sheet.index.values)
# 获取列名输出:
print("输出列标题", sheet.columns.values)
其他
当收到的文件既有xls,又有xlsx时,先转换为统一格式再做统计修改更方便。
需要用到pywin32库,方法如下:
import win32com.client as win32
fname = r"C:\User\Desktop\test.xlsx"
excel = win32.gencache.EnsureDispatch('Excel.Application')
wb = excel.Workbooks.Open(fname)
# wb.SaveAs(fname+"x", FileFormat = 51) # FileFormat = 51 is for .xlsx extension
wb.SaveAs(fname[:-1], FileFormat = 56) # FileFormat = 56 is for .xls extension
wb.Close()
excel.Application.Quit()
对比分析:哪个库更适合你?
功能点 | xlrd | xlwt | openpyxl | pandas |
---|---|---|---|---|
支持格式 | .xls, .xlsx | .xls | .xlsx | .xls, .xlsx |
读取数据 | ✅ | ❌ | ✅ | ✅ |
写入数据 | ❌ | ✅ | ✅ | ✅ |
样式支持 | ❌ | ✅ | ✅ | ❌ |
数据分析能力 | ❌ | ❌ | ❌ | ✅ |
性能 | 高 | 高 | 中等 | 中等 |
通过对比我们发现,xlrd 和 xlwt 适合轻量级的 Excel 操作;openpyxl 功能全面,适合处理现代 Excel 文件;而 pandas 则是数据分析领域的王者,适合大规模数据处理。根据你的需求选择合适的工具,能够大大提升工作效率。
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