Excel+Python 飞速搞定数据分析与处理

在如今的时代，大型数据集唾手可得，含有数百万行的数据文件并不罕见。Python是数据分析师和数据科学家的语言。通过本书，即使完全不了解Python，Excel用户也能够学会用Python将烦琐的任务自动化，显著地提高办公效率，并利用Python在数据分析和科学计算方面的突出优势，轻松搞定Excel任务。你将学习如何用pandas替代 Excel函数，以及如何用自动化Python库替代VBA宏和用户定义函数等。

本书既适合Excel用户，也适合Python用户阅读。

在如今的时代，大型数据集唾手可得，含有数百万行的数据文件并不罕见。Python是数据分析师和数据科学家的语言。通过本书，即使完全不了解Python，Excel用户也能够学会用Python将烦琐的任务自动化，显著地提高办公效率，并利用Python在数据分析和科学计算方面的突出优势，轻松搞定Excel任务。你将学习如何用pandas替代 Excel函数，以及如何用自动化Python库替代VBA宏和用户定义函数等。

本书既适合Excel用户，也适合Python用户阅读。

费利克斯·朱姆斯坦（Felix Zumstein），流行开源Python库xlwings的创始人。xlwings帮助Excel用户利用Python脚本将任务自动化，从而实现效率飞跃。费利克斯在工作中接触了大量Excel用户，这使他对Excel在各行各业中的使用瓶颈和解决思路拥有深刻的见解。 【译者简介】 冯黎，Python爱好者，从事桌面应用程序、Web应用程序及游戏的开发工作，曾供职于Singtel。热衷于研究各类编程语言，自Python 2.x时期起开始使用Python，深谙Python的语言特性。

前言 xiii

第　一部分 Python入门

第　1 章 为什么要用Python为Excel编程　3

1.1　Excel作为一门编程语言　4

1.1.1　新闻中的Excel　5

1.1.2　编程实践　5

1.1.3　现代Excel　10

1.2　用在Excel上的Python　11

1.2.1　可读性和可维护性　11

1.2.2　标准库和包管理器　12

1.2.3　科学计算　13

1.2.4　现代语言特性　14

1.2.5　跨平台兼容性　15

1.3　小结　15

第　2 章 开发环境　17

2.1　Anaconda Python发行版　18

2.1.1　安装　18

2.1.2　Anaconda Prompt　19

2.1.3　Python REPL：交互式Python会话　21

2.1.4　包管理器：Conda和pip　22

2.1.5　Conda环境　24

2.2　Jupyter笔记本　24

2.2.1　运行Jupyter笔记本　25

2.2.2　笔记本单元格　26

2.2.3　编辑模式与命令模式　28

2.2.4　执行顺序很重要　28

2.2.5　关闭Jupyter笔记本　28

2.3　VS Code　30

2.3.1　安装和配置　31

2.3.2　执行Python脚本　33

2.4　小结　36

第　3 章 Python入门　37

3.1　数据类型　37

3.1.1　对象　38

3.1.2　数值类型　39

3.1.3　布尔值　41

3.1.4　字符串　42

3.2　索引和切片　43

3.2.1　索引　43

3.2.2　切片　44

3.3　数据结构　45

3.3.1　列表　45

3.3.2　字典　47

3.3.3　元组　49

3.3.4　集合　49

3.4　控制流　50

3.4.1　代码块和pass语句　50

3.4.2　if 语句和条件表达式　51

3.4.3　for 循环和while循环　52

3.4.4　列表、字典和集合推导式　55

3.5　组织代码　56

3.5.1　函数　56

3.5.2　模块和import语句　57

3.5.3　datetime类　59

3.6　PEP 8：Python风格指南　61

3.6.1　PEP 8和VS Code　62

3.6.2　类型提示　63

3.7　小结　64

第二部分　pandas入门

第4　章 NumPy基础　67

4.1　NumPy入门　67

4.1.1　NumPy数组　67

4.1.2　向量化和广播　69

4.1.3　通用函数　70

4.2　创建和操作数组　71

4.2.1　存取元素　71

4.2.2　方便的数组构造器　72

4.2.3　视图和副本　73

4.3　小结　73

第　5 章 使用pandas进行数据分析　74

5.1　DataFrame和Series　74

5.1.1　索引　76

5.1.2　列　79

5.2　数据操作　80

5.2.1　选取数据　80

5.2.2　设置数据　85

5.2.3　缺失数据　87

5.2.4　重复数据　89

5.2.5　算术运算　90

5.2.6　处理文本列　91

5.2.7　应用函数　92

5.2.8　视图和副本　93

5.3　组合DataFrame　94

5.3.1　连接　94

5.3.2　连接和合并　95

5.4　描述性统计量和数据聚合　97

5.4.1　描述性统计量　97

5.4.2　分组　98

5.4.3　透视和熔化　99

5.5　绘图　100

5.5.1　Matplotlib　100

5.5.2　Plotly　102

5.6　导入和导出DataFrame　104

5.6.1　导出CSV文件　105

5.6.2　导入CSV文件　106

5.7　小结　107

第6　章 使用pandas进行时序分析　109

6.1　DatetimeIndex　110

6.1.1　创建DatetimeIndex　110

6.1.2　筛选DatetimeIndex　112

6.1.3　处理时区　113

6.2　常见时序操作　114

6.2.1　移动和百分比变化率　114

6.2.2　基数的更改和相关性　116

6.2.3　重新采样　118

6.2.4　滚动窗口　119

6.3　pandas的局限性　120

6.4　小结　121

第三部分　在Excel之外读写Excel文件

第　7 章 使用pandas操作Excel文件　125

7.1　案例研究：Excel报表　125

7.2　使用pandas读写Excel文件　128

7.2.1　read_excel函数和ExcelFile类　128

7.2.2　to_excel方法和ExcelWriter类　133

7.3　使用pandas处理Excel文件的局限性　134

7.4　小结　135

第　8 章 使用读写包操作Excel文件　136

8.1　读写包　136

8.1.1　何时使用何种包　137

8.1.2　excel.py模块　138

8.1.3　OpenPyXL　139

8.1.4　XlsxWriter　143

8.1.5　pyxlsb　145

8.1.6　xlrd、xlwt和xlutils　146

8.2　读写包的高级主题　149

8.2.1　处理大型Excel文件　149

8.2.2　调整DataFrame在Excel中的格式　152

8.2.3　案例研究（复习）：Excel报表　157

8.3　小结　158

第四部分　使用xlwings对Excel应用程序进行编程

第　9 章 Excel自动化　161

9.1　开始使用xlwings　162

9.1.1　将Excel用作数据查看器　162

9.1.2　Excel对象模型　163

9.1.3　运行VBA代码　170

9.2　转换器、选项和集合　170

9.2.1　处理DataFrame　171

9.2.2　转换器和选项　172

9.2.3　图表、图片和已定义名称　174

9.2.4　案例研究（再次回顾）：Excel报表　177

9.3　高级xlwings主题　179

9.3.1　xlwings的基础　179

9.3.2　提升性能　180

9.3.3　如何弥补缺失的功能　181

9.4　小结　182

第　10 章 Python驱动的Excel工具　183

10.1　利用xlwings将Excel用作前端　183

10.1.1　Excel插件　184

10.1.2　quickstart命令　185

10.1.3　Run main　186

10.1.4　RunPython函数187

10.2　部署　191

10.2.1　Python依赖　191

10.2.2　独立工作簿：脱离xlwings插件　191

10.2.3　配置的层次关系　192

10.2.4　设置　193

10.3　小结　194

第　11 章 Python包追踪器　195

11.1　构建什么样的应用程序　195

11.2　核心功能　197

11.2.1　Web API　198

11.2.2　数据库　201

11.2.3　异常　208

11.3　应用程序架构　210

11.3.1　前端　211

11.3.2　后端　215

11.3.3　调试　217

11.4　小结　219

第　12 章 用户定义函数　220

12.1　UDF入门　220

12.2　案例研究：Google Trends　225

12.2.1　Google Trends简介　225

12.2.2　使用DataFrame和动态数组　226

12.2.3　从Google Trends上获取数据　231

12.2.4　使用UDF绘制图表　234

12.2.5　调试UDF　236

12.3　高级UDF主题　238

12.3.1　基础性能优化　238

12.3.2　缓存　240

12.3.3　sub装饰器　242

12.4　小结　243

附录A　Conda环境　245

附录B　高级VS Code功能　248

附录C　高级Python概念　253

在如今的时代，大型数据集唾手可得，含有数百万行的数据文件并不罕见。Python是数据分析师和数据科学家的语言。通过本书，即使完全不了解Python，Excel用户也能够学会用Python将烦琐的任务自动化，显著地提高办公效率，并利用Python在数据分析和科学计算方面的突出优势，轻松搞定Excel任务。你将学习如何用pandas替代 Excel函数，以及如何用自动化Python库替代VBA宏和用户定义函数等。

本书既适合Excel用户，也适合Python用户阅读。

费利克斯·朱姆斯坦（Felix Zumstein），流行开源Python库xlwings的创始人。xlwings帮助Excel用户利用Python脚本将任务自动化，从而实现效率飞跃。费利克斯在工作中接触了大量Excel用户，这使他对Excel在各行各业中的使用瓶颈和解决思路拥有深刻的见解。 【译者简介】 冯黎，Python爱好者，从事桌面应用程序、Web应用程序及游戏的开发工作，曾供职于Singtel。热衷于研究各类编程语言，自Python 2.x时期起开始使用Python，深谙Python的语言特性。

“这本书架起了连接Python和Excel这两大世界的桥梁，并帮助你从原本躲不掉的巨型工作簿、上千条公式、奇形怪状的VBA代码中解脱出来。这本书让我获益良多，我将它推荐给每一位Excel用户。”

——Andreas F.Clenow，著有《趋势交易》《趋势永存》