Python Pandas Excel Là Gì? Các Ví Dụ.

Tại sao nên học cách làm việc với Python Pandas Excel? Excel là một trong những công cụ dữ liệu phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất; khó mà tìm được một tổ chức mà không sử dụng Excel. Từ các nhà phân tích, đến các VP bán hàng, cho đến các CEO, các chuyên gia khác nhau đều sử dụng Excel cho cả số liệu thống kê nhanh và xử lý dữ liệu nghiêm trọng.

Với việc Excel rất phổ biến, các chuyên gia dữ liệu phải làm quen với nó. Làm việc với dữ liệu bằng Python hoặc R mang lại những lợi thế nghiêm trọng so với Excel Excel UI, vì vậy việc tìm cách làm việc với Excel bằng mã là rất quan trọng. Rất may, có một công cụ tuyệt vời đã có sẵn để sử dụng Excel với Python được gọi là Pandas.

Pandas có các phương pháp tuyệt vời để đọc tất cả các loại dữ liệu từ các tệp Excel. Bạn cũng có thể xuất kết quả của mình từ Pandas trở lại Excel, nếu điều đó được ưa thích bởi đối tượng dự định của bạn. Pandas là tuyệt vời cho các nhiệm vụ phân tích dữ liệu thường xuyên khác, chẳng hạn như:

• Phân tích dữ liệu thăm dò nhanh (EDA)
• vẽ lô hấp dẫn
• cung cấp dữ liệu vào các công cụ học máy như scikit-learn
• xây dựng mô hình học máy trên dữ liệu của bạn
• lấy dữ liệu được làm sạch và xử lý cho bất kỳ số lượng công cụ dữ liệu

Pandas tốt hơn trong việc tự động hóa các tác vụ xử lý dữ liệu so với Excel, bao gồm xử lý các tệp Excel.

Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ chỉ cho bạn cách làm việc với các tệp Excel trong Pandas. Chúng tôi sẽ bao gồm các khái niệm sau đây.

• thiết lập máy tính của bạn với phần mềm cần thiết
• đọc dữ liệu từ tệp Excel vào Pandas
• thăm dò dữ liệu trong Pandas
• trực quan hóa dữ liệu trong Pandas bằng thư viện trực quan matplotlib
• thao túng và định hình lại dữ liệu trong Pandas
• chuyển dữ liệu từ Pandas vào Excel

Lưu ý rằng hướng dẫn này không cung cấp một lặn sâu vào Pandas. Để khám pháPandas nhiều hơn, hãy xem khóa học của chúng tôi.

Điều kiện tiên quyết của hệ thống

Chúng tôi sẽ sử dụng Python 3 và Jupyter Notebook để trình bày mã trong hướng dẫn này.
Ngoài Python và Jupyter Notebook, bạn sẽ cần các mô-đun Python sau:

matplotlib - trực quan hóa dữ liệu
NumPy - chức năng dữ liệu số
OpenPyXL - đọc / ghi tệp Excel 2010 xlsx / xlsm
Pandas - nhập dữ liệu, dọn dẹp, thăm dò và phân tích
xlrd - đọc dữ liệu Excel
xlwt - ghi vào Excel
XlsxWriter - ghi vào tệp Excel (xlsx)

• Nếu bạn đã cài đặt Python thông qua trình quản lý gói Anaconda, bạn có thể cài đặt các mô-đun cần thiết bằng lệnh . Ví dụ, để cài đặt Pandas, bạn sẽ thực thi lệnh -
• Nếu bạn không cài đặt Python, bạn nên tải nó thông qua trình quản lý gói Anaconda. Anaconda cung cấp trình cài đặt cho Máy tính Windows, Mac và Linux. Nếu bạn chọn trình cài đặt đầy đủ, bạn sẽ nhận được tất cả các mô-đun bạn cần, cùng với Python và Pandas trong một gói duy nhất. Đây là cách dễ nhất và nhanh nhất để bắt đầu.

Tập dữ liệu - Python Pandas Excel

Tệp Excel của chúng tôi có ba sheets: '1900s', '2000s', '2010s'. Mỗi sheet có dữ liệu cho các bộ phim từ những năm đó.

Chúng tôi sẽ sử dụng bộ dữ liệu này để tìm phân phối xếp hạng cho phim, trực quan hóa phim có xếp hạng cao nhất và thu nhập ròng và tính toán thông tin thống kê về phim. Chúng tôi sẽ phân tích và khám phá dữ liệu này bằng Python vàPandas, do đó chứng minh khả năng của Pandas để làm việc với dữ liệu Excel trong Python.

Đọc dữ liệu từ tệp Excel - Python Pandas Excel

Trước tiên chúng ta cần nhập dữ liệu từ tệp Excel vào Pandas. Để làm điều đó, chúng tôi bắt đầu bằng cách nhập mô-đun Pandas.

Sau đó, chúng tôi sử dụng phương thức để đọc dữ liệu từ tệp Excel. Cách dễ nhất để gọi phương thức này là truyền tên tệp. Nếu không có tên trang tính được chỉ định thì nó sẽ đọc trang tính đầu tiên trong chỉ mục (như hiển thị bên dưới).

Ở đây, phương thức đọc dữ liệu từ tệp Excel vào một đối tượng DataFrame của Pandas. Pandas mặc định lưu trữ dữ liệu trong DataFrames. Sau đó chúng tôi đã lưu trữ DataFrame này vào một biến gọi là .

Pandas có một phương thức tích hợp mà chúng ta có thể sử dụng để dễ dàng hiển thị một vài hàng đầu tiên của DataFrame. Nếu không có đối số nào được thông qua, nó sẽ hiển thị năm hàng đầu tiên. Nếu một số được thông qua, nó sẽ hiển thị số lượng hàng bằng nhau từ đầu.

movie.head ()

Các tệp Excel khá thường có nhiều trang tính và khả năng đọc một trang cụ thể hoặc tất cả chúng đều rất quan trọng. Để làm cho điều này trở nên dễ dàng, phương thức pandas lấy một đối số được gọi là cho Pandas biết nên đọc tờ nào trong dữ liệu. Đối với điều này, bạn có thể sử dụng tên trang tính hoặc số trang tính. Số tờ bắt đầu bằng không. Nếu đối số không được đưa ra, nó mặc định là 0 và Pandas sẽ nhập trang tính đầu tiên.

Theo mặc định, Pandas sẽ tự động gán chỉ mục số hoặc nhãn hàng bắt đầu bằng 0. Bạn có thể muốn để lại chỉ mục mặc định như vậy nếu dữ liệu của bạn không có cột có các giá trị duy nhất có thể phục vụ như một chỉ mục tốt hơn. Trong trường hợp có một cột mà bạn cảm thấy sẽ đóng vai trò là một chỉ mục tốt hơn, bạn có thể ghi đè hành vi mặc định bằng cách đặt thuộc tính thành một cột. Nó nhận một giá trị số để đặt m& #7897;t cột làm chỉ mục hoặc danh sách các giá trị số để tạo đa chỉ mục.

Như bạn đã thấy ở trên, tệp dữ liệu Excel của chúng tôi có ba tờ. Chúng tôi đã đọc trang đầu tiên trong DataFrame ở trên. Bây giờ, sử dụng cùng một cú pháp, chúng ta cũng sẽ đọc phần còn lại của hai tờ.

Chúng ta có thể kiểm tra xem sự kết hợp này bằng cách kiểm tra số lượng hàng trong DataFrame kết hợp bằng cách gọi hình dạng phương thức trên đó sẽ cho chúng ta số lượng hàng và cột.

Sử dụng lớp ExcelFile để đọc nhiều sheets - Python Pandas Excel

Chúng ta đồng thời có thể sử dụng lớp ExcelFile để làm việc với nhiều trang từ cùng một Excel fileWe can also use the ExcelFile class to work with multiple sheets from the same Excel file. Trước tiên chúng tôi bọc tệp Excel bằng cách sử dụng
ExcelFile và chuyển nó tới phương thức read_excel .

Điều này cho chúng tôi biết tệp Excel của chúng tôi có 5042 hồ sơ và 25 cột hoặc quan sát. Điều này có thể hữu ích trong việc báo cáo số lượng bản ghi và cột và so sánh với số liệu được thiết lập.
Chúng ta có thể sử dụng phương thức đuôi để xem các hàng dưới cùng. Nếu không có tham số nào được thông qua, chỉ có năm hàng dưới cùng được trả về.

sort_by_gross = movies.sort_values (['Tổng thu nhập'], tăng dần = Sai)
Vì chúng tôi có dữ liệu được sắp xếp theo các giá trị trong một cột, chúng tôi có thể thực hiện một vài điều thú vị với nó. Ví dụ: chúng tôi có thể hiển thị 10 phim hàng đầu theo Tổng thu nhập.

1867 760505847.0 1027 658672302.0 1263 652177271.0 610 623279547.0 611 623279547.0 1774 533316061.0 1281 474544677.0 226 460935665.0 1183 458991599.0 618 448130642.0 Name: Gross Earnings, dtype: float64

Chúng tôi cũng có thể tạo cốt truyện cho 10 bộ phim hàng đầu của Gross Earnings. Pandas giúp dễ dàng trực quan hóa dữ liệu của bạn với các sơ đồ và biểu đồ thông qua matplotlib, một thư viện trực quan hóa dữ liệu phổ biến. Với một vài dòng mã, bạn có thể bắt đầu vẽ. Hơn nữa, các lô matplotlib hoạt động tốt trong Notebook Jupyter vì bạn có thể thay thế các lô ngay dưới mã.
Đầu tiên, chúng tôi nhập mô-đun matplotlib và đặt matplotlib để hiển thị các ô ngay trong Notebook Jupyter.

Chúng tôi sẽ vẽ một cốt truyện trong đó mỗi thanh sẽ đại diện cho một trong 10 bộ phim hàng đầu. Chúng ta có thể làm điều này bằng cách gọi phương thức cốt truyện và đặt loại đối số thành barh. Điều này nói với matplotlib để vẽ một biểu đồ thanh ngang.

Lấy thông tin thống kê về dữ liệu

Pandas có một số phương pháp rất tiện dụng để xem xét dữ liệu thống kê về tập dữ liệu của chúng tôi. Ví dụ: chúng ta có thể sử dụng phương pháp mô tả để có được một bản tóm tắt thống kê của tập dữ liệu.

số lượng hoặc số lượng giá trị
nghĩa là
độ lệch chuẩn
tối thiểu, tối đa
25%, 50% và 75% lượng tử
Xin lưu ý rằng thông tin này sẽ chỉ được tính cho các giá trị số.Chúng ta cũng có thể sử dụng phương thức tương ứng để truy cập thông tin này cùng một lúc. Ví dụ: để lấy giá trị trung bình của một cột cụ thể, bạn có thể sử dụng phương thức trung bình trên cột đó.

Cũng giống như trung bình, có các phương thức có sẵn cho mỗi thông tin thống kê mà chúng tôi muốn truy cập. Bạn có thể đọc về các phương pháp này trong bảng cheat Pandas miễn phí của chúng tôi.

Đọc tệp không có tiêu đề và bỏ qua hồ sơ

Trước đó trong hướng dẫn này, chúng tôi đã thấy một số cách để đọc một loại tệp Excel cụ thể có tiêu đề và không có hàng nào cần bỏ qua. Đôi khi, bảng tính Excel không có bất kỳ hàng tiêu đề nào. Đối với những trường hợp như vậy, bạn có thể yêu cầu Pandas không coi hàng đầu tiên là tên tiêu đề hoặc cột. Và nếu một vài hàng đầu tiên trong bảng tính Excel có chứa dữ liệu không nên đọc, bạn có thể yêu cầu phương thức read_excel bỏ qua m&# 7897;t số hàng nhất định, bắt đầu từ đầu.
Ví dụ: nhìn vào một vài hàng trên cùng của tệp Excel này.

Tệp này rõ ràng không có tiêu đề và bốn hàng đầu tiên không phải là bản ghi thực và do đó không nên đọc. Chúng ta có thể nói với read_excel không có tiêu đề bằng cách đặt tiêu đề đối số thành Không có và chúng ta có thể bỏ qua bốn hàng đầu tiên bằng cách đặt bỏ qua đối số thành bốn.

Các tên cột trong DataFrame trước đó là số và được phân bổ theo mặc định của Pandas. Chúng ta có thể đổi tên các tên cột thành các mô tả bằng cách gọi các cột phương thức trên DataFrame và chuyển các tên cột dưới dạng danh sách.

Bây giờ chúng ta đã thấy cách đọc một tập hợp con các hàng từ tệp Excel, chúng ta có thể tìm hiểu cách đọc một tập hợp con của các cột.

Đọc một tập hợp con của các cột

Mặc dù read_excel mặc định để đọc và nhập tất cả các cột, bạn có thể chọn chỉ nhập một số cột nhất định. Bằng cách chuyển parse_cols = 6, chúng tôi đang nói với phương thức read_excel chỉ đọc các cột đầu tiên cho đến khi chỉ mục sáu hoặc bảy cột đầu tiên (cột đầu tiên được lập chỉ mục bằng 0).

Ngoài ra, bạn có thể chuyển vào một danh sách các số, điều này sẽ cho phép bạn nhập các cột ở các chỉ mục cụ thể.

Áp dụng các công thức trên các cột

Ở trên, chúng tôi đã sử dụng Pandas để tạo một cột mới có tên Thu nhập ròng và đưa vào đó sự khác biệt của Tổng thu nhập và ngân sách. Nó có giá trị đáng chú ý ở đây về cách các công thức được xử lý trong Excel so với Pandas. Trong Excel, một công thức tồn tại trong ô và cập nhật khi dữ liệu thay đổi - với Python, các phép tính xảy ra và các giá trị được lưu trữ - nếu Tổng thu nhập cho một phim được thay đổi theo cách thủ công, Thu nhập ròng sẽ đư̖ 7;c cập nhật.
Hãy để sử dụng phương pháp sot_values để sắp xếp dữ liệu theo cột mới mà chúng tôi đã tạo và trực quan hóa 10 bộ phim hàng đầu theo Thu nhập Net.

Pivot Table in pandas - Python Pandas Excel

Người dùng Excel nâng cao cũng thường sử dụng các bảng trụ. Bảng xoay vòng tóm tắt dữ liệu của một bảng khác bằng cách nhóm dữ liệu trên một chỉ mục và áp dụng các hoạt động như sắp xếp, tính tổng hoặc tính trung bình. Bạn cũng có thể sử dụng tính năng này trong Pandas.
Trước tiên chúng ta cần xác định cột hoặc cột sẽ đóng vai trò là chỉ mục và (các) cột mà công thức tóm tắt sẽ được áp dụng. Hãy bắt đầu từ nhỏ, bằng cách chọn Năm làm cột ch ỉ mục và Tổng thu nhập làm cột tóm tắt và tạo một DataFrame riêng từ dữ liệu này.

Bây giờ chúng tôi gọi p Pivot_table trên tập hợp con dữ liệu này. Phương thức p Pivot_table lấy một chỉ số tham số. Như đã đề cập, chúng tôi muốn sử dụng Năm làm chỉ mục.

Điều này đã cho chúng tôi một bảng trụ cột với việc phân nhóm theo Năm và tổng hợp trên tổng Thu nhập gộp. Lưu ý, chúng tôi đã không cần chỉ định rõ ràng cột Thu nhập gộp vì Pandas tự động xác định đó là các giá trị nên áp dụng tóm tắt.
Chúng ta có thể sử dụng bảng xoay này để tạo một số trực quan hóa dữ liệu. Chúng ta có thể gọi phương thức cốt truyện trên DataFrame để tạo một biểu đồ dòng và gọi phương thức hiển thị để hiển th 883; cốt truyện trong sổ ghi chép.

Chúng tôi đã thấy làm thế nào để xoay vòng với một cột duy nhất là chỉ mục. Mọi thứ sẽ trở nên thú vị hơn nếu chúng ta có thể sử dụng nhiều cột. Chúng ta hãy tạo ra một tập hợp con DataFrame khác nhưng lần này chúng ta sẽ chọn các cột, Quốc gia, Ngôn ngữ và Tổng thu nhập.

Chúng tôi sẽ sử dụng các cột Quốc gia và Ngôn ngữ làm chỉ mục cho bảng trụ. Chúng tôi sẽ sử dụng Tổng thu nhập làm bảng tóm tắt, tuy nhiên, chúng tôi không cần chỉ định rõ ràng điều này như chúng tôi đã thấy trước đó.

Hãy để trực quan hóa bảng này với một cốt truyện thanh. Vì vẫn còn vài trăm bản ghi trong bảng xoay vòng này, chúng tôi sẽ chỉ vẽ một vài trong số chúng.

Xuất kết quả ra file Excel - Python Pandas Excel

Nếu bạn sẽ làm việc với các đồng nghiệp sử dụng Excel, việc lưu các tệp Excel ra khỏi Pandas là rất quan trọng. Bạn có thể xuất hoặc ghi một DataFrame của Pandas vào tệp Excel bằng phương pháp pandas to_excel. Pandas sử dụng mô-đun Python xlwt bên trong để ghi vào các tệp Excel. Phương thức to_excel được gọi trên DataFrame mà chúng tôi muốn xuất. Chúng tôi cũng cần truyền tên tệp mà DataFrame này sẽ được viết.

Theo mặc định, chỉ mục cũng được lưu vào tệp đầu ra. Tuy nhiên, đôi khi chỉ số này không cung cấp bất kỳ thông tin hữu ích nào. Ví dụ: DataFrame phim có chỉ mục tăng tự động số, không phải là một phần của dữ liệu Excel gốc.

Bạn có thể chọn bỏ qua chỉ mục bằng cách chuyển qua chỉ mục-Sai.

Chúng tôi cần có khả năng làm cho các tệp đầu ra của chúng tôi trông đẹp hơn trước khi chúng tôi có thể gửi nó cho đồng nghiệp của mình. Chúng ta có thể sử dụng lớp Pandas ExcelWriter cùng với mô-đun XlsxWriter Python để áp dụng định dạng.
Chúng ta có thể sử dụng các tùy chọn đầu ra nâng cao này bằng cách tạo một đối tượng ExcelWriter và sử dụng đối tượng này để ghi vào tệp EXcel.

Chúng tôi có thể áp dụng các tùy chỉnh bằng cách gọi add_format trên sổ làm việc mà chúng tôi đang viết. Ở đây chúng tôi đang thiết lập định dạng tiêu đề là đậm.

Cuối cùng, chúng ta lưu tệp đầu ra bằng cách gọi phương thức lưu vào đối tượng nhà văn.

Ví dụ, chúng tôi đã lưu dữ liệu với các tiêu đề cột được đặt thành đậm. Và tập tin đã lưu trông giống như hình ảnh bên dưới.

Giống như thế này, người ta có thể sử dụng XlsxWriter để áp dụng các định dạng khác nhau cho tệp Excel đầu ra.

Phần kết luận

Pandas không phải là một thay thế cho Excel. Cả hai công cụ đều có vị trí trong quy trình phân tích dữ liệu và có thể là công cụ đồng hành rất tuyệt vời. Như chúng tôi đã chứng minh, Pandas có thể thực hiện nhiều thao tác và phân tích dữ liệu phức tạp, tùy thuộc vào nhu cầu và chuyên môn của bạn, có thể vượt xa những gì bạn có thể đạt được nếu bạn chỉ sử dụng Excel. Một trong những lợi ích chính của việc sử dụng Python và Pandas trên Excel là nó giúp bạn tự động h&# 243;a việc xử lý tệp Excel bằng cách viết các tập lệnh và tích hợp với quy trình làm việc dữ liệu tự động của bạn. Pandas cũng có các phương pháp tuyệt vời để đọc tất cả các loại dữ liệu từ các tệp Excel. Bạn cũng có thể xuất kết quả của mình từ Pandas trở lại Excel nếu đối tượng đó ưa thích bởi đối tượng dự định của bạn.
Mặt khác, Excel là một công cụ dữ liệu được sử dụng rộng rãi như vậy, nó không phải là một cách khôn ngoan  3;ể bỏ qua nó. Có được kiến thức chuyên môn trong cả Pandas và Excel và khiến chúng hoạt động cùng nhau mang lại cho bạn những kỹ năng có thể giúp bạn nổi bật trong tổ chức của mình.

Nếu bạn đang muốn tìm hiểu thêm về Pandas và Data Analysis thì hãy tới ngay với .