內容設計

簡明扼要

結構合理

與時俱進

內容安排

突出實踐

重在應用

實用性強

內容敘述

結合案例

圖文并茂

深入淺出

資源配置

電子課件

案例源碼

微課視頻

大學計算機公共基礎課已經開設了二十余年，不可否認，其為計算機知識的普及做出了不可磨滅的貢獻。隨著時間的推移，原有的大學計算機公共基礎課的內容已經不能適應當前社會發展的需要，亟需更新內容，基于此，編寫了本書，用以開展并推廣新一輪的大學計算機基礎課教學改革。

大數據時代已經到來，數據處理是最直接的體現。在數據量巨大的情況下，原有的手工操作已經不能滿足人們日常生活和工作所需，辦公自動化迎來了新一輪的革新。本書以Python語言代替之前Excel中的手工操作，實現一種全新的“辦公自動化”方式。使用Python語言，只需要幾行代碼就可以輕松解決問題，特別是當工作重復度很高的時候，只要略微改動代碼即可，可大大地節省時間，提高工作效率。

Python是一種跨平臺的計算機程序設計語言，是一種結合了解釋性、編譯性、互動性和面向對象的腳本語言。其最初被設計用于編寫自動化腳本（shell），隨著版本的不斷更新和語言新功能的添加，已被更多地用于獨立的、大型項目的開發。

在實際應用中，如何將Excel與Python語言相結合進行數據處理，是數據分析從業者需要掌握的重點內容。雖然Excel也是進行數據處理的專業軟件，但其在進行自動化操作方面不如Python靈活。利用Python可以很容易地讀取、計算和編輯Excel文檔中的數據，提高數據分析工作的效率。

本書主要講述如何利用Python處理Excel文件，進而進行數據分析和可視化等操作。

Python與Excel之所以能夠結合應用，主要還是因為其各自的特點：

 Python語言編寫程序非常方便，統一語言帶來記錄方法的規范統一，當需要修改或者復制重要功能時，只需要調整設定的參數即可。

 Excel電子表格處理軟件中的每一步操作都來自鼠標單擊，中間有一處錯誤，很多步驟都需要重新調整，浪費時間，而用來提升Excel電子表格處理能力的VBA（Visual Basic for Applications）和宏又過于復雜，不如Python簡單和容易使用。

由于編者水平有限，加之時間倉促，書中難免存在不當之處，懇請讀者批評指正。

編 者

2021年11月

第1章 Python基礎 1
1.1 Python語言介紹 1
1.2 快速搭建Python開發環境 1
1.2.1 Python軟件的下載與安裝（Windows系統） 1
1.2.2 Python軟件的使用 4
1.3 Python語言的核心 5
1.3.1 循環語句 5
1.3.2 條件語句 9
1.3.3 列表 10
1.3.4 字典 11
1.4 常用第三方庫簡介 12
1.5 本章總結 13
第2章 Python辦公自動化之xlrd庫、 xlwt庫和xlwings庫 14
2.1 創建及讀取Excel文件 14
2.1.1 創建Excel文件 14
2.1.2 讀取Excel文件 14
2.1.3 讀取Excel工作表（以工作表名稱打開） 15
2.1.4 讀取Excel工作表（以工作表序號打開） 15
2.2 寫入數據及計算數據 16
2.2.1 寫入數據 16
2.2.2 獲取工作表總行數（nrows） 16
2.2.3 獲取工作表總列數（ncols） 17
2.2.4 row(索引)獲取對應的行 17
2.2.5 col(索引)獲取對應的列 17
2.2.6 使用字典向工作表中寫入數據 18
2.2.7 利用公式計算數據并進行填充 19
2.2.8 修改源工作表中數據的方式（修改內容） 20
2.2.9 修改源工作表中數據的方式（修改標題） 21
2.2.10 在源工作簿中增加新的工作表 21
2.2.11 復制工作簿 22
2.2.12 激活活動表格 22
2.2.13 獲取工作表中有效范圍內的有效數據 23
2.3 格式控制 24
2.3.1 設置工作表的行高和列寬 24
2.3.2 設置工作表文字格式 25
2.3.3 設置字體屬性（Font） 26
2.3.4 設置邊框屬性（Borders） 27
2.3.5 設置對齊屬性（Alignment） 28
2.3.6 設置背景屬性（Pattern） 30
2.3.7 設置字體顏色 31
2.3.8 設置表格邊框 31
2.3.9 設置行高、列寬、內容位置 33
2.3.10 合并單元格 34
2.3.11 拆分單元格 35
2.3.12 設置表格背景顏色 36
2.3.13 獲取指定范圍背景顏色 36
2.3.14 清除表格背景顏色 37
2.3.15 刪除指定范圍的數據內容 38
2.3.16 刪除指定范圍的內容并清除其格式 38
2.3.17 查找指定范圍的行標 39
2.3.18 查找指定范圍的列標 40
2.3.19 查找指定范圍的“范圍”、列的列數、列的內容 40
2.4 其他應用 41
2.4.1 自動創建表格 41
2.4.2 在工作表中篩選數據 46
2.4.3 Python文件打包輸出 48
2.4.4 設置文件的圖標 49
2.4.5 為目標設置超鏈接 51
2.5 本章總結 52
第3章 Python辦公自動化之pandas庫 54
3.1 基本操作 54
3.1.1 創建文件（無數據的工作簿） 55
3.1.2 創建文件（有數據的工作簿） 55
3.1.3 創建文件（帶索引的工作簿） 56
3.1.4 判斷工作表中數據內容的行數和列數 56
3.1.5 顯示工作表中的部分數據內容 57
3.1.6 在工作表中添加數據 58
3.1.7 對工作表中的數據進行計算 59
3.1.8 填充日期序列 59
3.1.9 填充年份序列 60
3.1.10 填充月份序列 61
3.1.11 函數填充（求和） 62
3.1.12 函數填充（計算平均值） 63
3.2 數據分析與統計 64
3.2.1 排序（升序排列） 64
3.2.2 排序（降序排列） 65
3.2.3 多重排序 66
3.2.4 數據篩選 66
3.2.5 提取工作表數據并將其寫入列表和字典 67
3.2.6 數據分類匯總（按字符型匯總） 68
3.2.7 數據分類匯總（按數值型匯總） 68
3.2.8 創建數據透視表 69
3.2.9 數據透視表分組 70
3.3 csv、tsv、txt文件與Excel文件的區別與聯系 71
3.3.1 讀取csv文件內容到Excel文件中 71
3.3.2 讀取tsv文件內容到Excel文件中 72
3.3.3 讀取txt文件內容到Excel文件中 73
3.4 關于工作表中行的操作 74
3.4.1 合并兩個工作表 74
3.4.2 向工作表中追加數據 74
3.4.3 修改工作表中的數據 75
3.4.4 替換整行數據 76
3.4.5 插入整行數據 77
3.4.6 刪除整行數據（按指定行刪除） 78
3.4.7 刪除整行數據（按指定范圍刪除） 79
3.4.8 刪除整行數據（按切片方式刪除） 79
3.4.9 有條件地刪除整行數據 80
3.5 關于工作表中列的操作 81
3.5.1 以列的方式合并兩個工作表 81
3.5.2 追加列數據（追加空列） 81
3.5.3 追加列數據（追加并填充數據） 82
3.5.4 刪除列數據 83
3.5.5 插入列數據 84
3.5.6 修改列標題 84
3.5.7 刪除空值 85
3.6 本章總結 86
第4章 Python數據可視化之matplotlib庫和pyplot庫 88
4.1 條形圖與散點圖 88
4.1.1 繪制條形圖 88
4.1.2 繪制散點圖 90
4.2 柱狀圖 91
4.2.1 繪制普通柱狀圖 91
4.2.2 分組柱狀圖及優化 92
4.2.3 繪制疊加柱狀圖 93
4.3 餅圖 95
4.3.1 繪制普通餅圖 95
4.3.2 餅圖優化 96
4.3.3 繪制環形圖 97
4.4 直方圖與密度圖 98
4.4.1 繪制直方圖 98
4.4.2 直方圖優化 99
4.4.3 繪制密度圖 100
4.5 折線圖 101
4.5.1 繪制折線圖 101
4.5.2 折線圖優化 102
4.5.3 折線圖疊加 103
4.5.4 繪制多折線圖 104
4.6 其他常用圖表 105
4.6.1 繪制氣泡圖 105
4.6.2 繪制雷達圖 106
4.6.3 繪制面積圖 108
4.6.4 繪制疊加區域圖 109
4.6.5 繪制股票趨勢圖 110
4.6.6 制作數據透視表 111
4.7 本章總結 111
第5章 Python第三方庫 113
5.1 xlrd庫—快速讀取Excel文件包 113
5.1.1 獲取所有工作表名稱 113
5.1.2 根據下標獲取工作表名稱 113
5.1.3 輸出工作表名稱、行數和列數 114
5.1.4 根據工作表名稱獲取整行和整列的值 114
5.1.5 獲取指定單元格的內容 114
5.1.6 獲取單元格內容的數據類型 115
5.1.7 xlrd命令匯總 115
5.2 xlwt庫—快速寫入Excel文件包 118
5.2.1 寫入數據 118
5.2.2 設置單元格寬度 119
5.2.3 在單元格中輸入日期 119
5.2.4 向單元格添加一個公式 120
5.2.5 在單元格中添加超鏈接 120
5.2.6 合并工作表中的單元格 121
5.2.7 設置單元格內容的對齊方式 121
5.2.8 添加單元格邊框 122
5.2.9 設置單元格背景色 123
5.3 xlutils庫—保留原有格式讀取Excel文件包 123
5.3.1 對源文件進行備份 124
5.3.2 獲取工作簿信息 124
5.3.3 復制后修改文件內容 125
5.3.4 獲取所有單元格索引坐標 125
5.3.5 單元格內容的修改 126
5.4 xlwings庫—讓Excel飛起來 127
5.4.1 App常用API：啟動操作 128
5.4.2 Book常用API：工作簿操作 128
5.4.3 Sheets常用API：工作表操作 128
5.4.4 Range常用API：單元格操作 130
5.4.5 列（columu）所表示的意義 134
5.4.6 行（row）所表示的意義 134
5.4.7 自動調整行高與列寬 135
5.4.8 設置字體（Font） 135
5.4.9 設置邊框（Borders） 136
5.4.10 設置邊框線型（LineStyle） 136
5.4.11 設置邊框寬度（Weight） 137
5.4.12 設置區域單元格內部邊框 137
5.4.13 設置位置（Alignment） 137
5.4.14 合并/拆分單元格（Merge/UnMerge） 138
5.4.15 設置超鏈接 138
5.4.16 設置顏色（Color） 138
5.4.17 常用設置 139
5.4.18 綜合實例 139
5.5 pandas庫—高效數據分析師 141
5.5.1 創建Series 141
5.5.2 創建DataFrame（以數據方式創建） 142
5.5.3 創建DataFrame（以字典方式創建） 142
5.5.4 查看DataFrame數據信息 143
5.5.5 對DataFrame標簽進行排序 144
5.5.6 對DataFrame數據進行排序 144
5.5.7 提取部分數據（單列數據） 145
5.5.8 提取部分數據（多行數據） 145
5.5.9 提取部分數據（條件數據） 146
5.6 openpyxl庫 146
5.6.1 創建文件 147
5.6.2 打開已有文件 147
5.6.3 創建工作表（在最后位置） 147
5.6.4 創建工作表（在開始位置） 148
5.6.5 選擇工作表 149
5.6.6 查看工作表名稱 149
5.6.7 訪問單元格 149
5.6.8 訪問行 150
5.6.9 訪問列 150
5.6.10 輸入數據 151
5.6.11 獲取工作表總行數和總列數 152
5.6.12 輸出工作表中的數據 152
5.6.13 設置單元格風格 153
5.6.14 合并和拆分單元格 153
5.6.15 修改工作表標簽顏色 154
5.6.16 刪除工作表 155
5.7 matplotlib.pyplot庫 155
5.7.1 figure函數 156
5.7.2 subplot函數（建立單個子圖） 157
5.7.3 axes函數（建立軸線） 158
5.7.4 subplot函數（建立多個子圖） 159
5.7.5 subplot函數（建立有軸線的子圖） 159
5.7.6 繪制一條直線 160
5.7.7 繪制多條直線 161
5.7.8 繪制曲線 162
5.7.9 創建artist對象 163
5.7.10 通過關鍵字參數進行繪圖 164
5.7.11 繪制散點圖 164
5.7.12 繪制條形圖 165
5.7.13 修改條形圖 166
5.7.14 繪制直方圖 167
5.7.15 繪制餅圖 168
5.7.16 繪制氣泡圖 169
5.7.17 繪制輪廓圖 170
5.7.18 設置區間上下限 171
5.7.19 添加圖例說明 172
5.7.20 設置區間分段 173
5.7.21 設置布局（具有不同的軸線） 174
5.7.22 設置布局（具有相同的軸線） 175
5.7.23 設置軸相關問題 176
5.7.24 正弦曲線 177
5.7.25 subplot()函數 177
5.7.26 subplot_adjust()函數 178
5.7.27 subplots()函數 179
5.7.28 subplots()函數返回值 180
5.7.29 twinx()函數及twiny()函數 181
5.8 numpy庫—科學計算軟件包 182
5.8.1 數組的創建（通過array()創建） 182
5.8.2 數組的創建（通過arange()創建） 183
5.8.3 特殊數組 184
5.8.4 數組索引 184
5.8.5 數組運算 185
5.8.6 數組的復制（淺復制） 186
5.8.7 數組的復制（深復制） 187
5.8.8 創建矩陣 187
5.8.9 矩陣運算 188
5.8.10 numpy.dot()函數（計算點積） 188
5.8.11 numpy.vdot()函數（計算點積） 189
5.8.12 numpy.inner()函數（計算內積） 190
5.8.13 numpy.matmul()函數（計算矩陣乘積） 190
5.8.14 numpy.linalg.det()函數（計算數組乘積） 191
5.8.15 numpy.linalg.solve()函數（求逆矩陣） 192
5.8.16 numpy.linalg.solve()函數（求逆矩陣） 193
5.8.17 創建一維數據（array()） 193
5.8.18 創建多維數據（array()） 194
5.9 本章總結 195
參考文獻 196

1. 輸水管線工程風險管理 [張勇 黨亥生 著]
2. 民用航空飛機標準線路施工 [主編　王志敏　陳明]
3. 不息的水脈—大運河講談錄 [趙珩　著]
4. 實用運籌學 [主編　邢育紅　于晉臣]
5. 三峽梯級電站水資源決策支持系統研究與開發 [姚華明 潘紅忠 湯正]
6. 海南黎族民俗文化鑒賞 [龐國華　著]
7. 石墨烯在太赫茲及中紅外頻段電磁器件設計中的應用 [李艷秀 莊華偉 著]
8. 電子技術（第二版） [主編 覃愛娜 李飛]
9. 辦公自動化高級應用 [陳萍 朱曉玉]
10. 信息處理技術員考試32小時通關 [薛大龍]
11. 電子產品設計案例教程（微課版）—基于嘉立創EDA（專業版） [王靜 莫志宏 陳學昌 丁紅]
12. C程序設計實踐教程 [劉衛國]
13. C程序設計（慕課版） [劉衛國]
14. Web技術開發教程（基于.NET開源MVC框架） [王合闖 韓紅玲 王青正 陳海蕊]
15. 商務英語翻譯教程（筆譯）（第四版） [主編 王軍平]
16. 智慧零售技術與應用 [洪旭 著]
17. 建設工程法規實務 [主編 余瀅]
18. 商務秘書理論與實務（第三版） [主編 張同欽]
19. 程序設計基礎實踐教程（C/C++語言版） [張桂芬 葛麗娜]
20. C++案例項目精講 [主編 楊國興]
21. 勞動爭議處理實務 [主編 王秀卿 羅靜]
22. 工程數學 [主編 郭立娟 王海]
23. 語音識別理論與實踐 [主編　莫宏偉]
24. 信息系統項目管理師章節習題與考點特訓（第二版） [主編 薛大龍]
25. 武術基礎教程 [主編 李代勇 謝志民]
26. 計算機網絡實訓教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
27. 畫法幾何與機械制圖習題集（多學時） [主編 趙軍]
28. HCIA-Datacom認證題庫分類精講 [主 編 韓立剛]
29. SwiftUI完全開發 [李智威 著]
30. 網絡規劃設計師備考一本通 [夏杰 編著]