Technologie informacyjne: Excel i Python

Transkrypt

1 Wrocław, Technologie informacyjne: Excel i Python Wydział Matematyki Politechniki Wrocławskiej Andrzej Giniewicz

2 Dzisiaj na zajęciach... Makra w pakiecie Excel, część 2: język Python. 1/30

3 Biblioteka xlwings Biblioteka xlwings 2/30

4 Jak zdobyć? Najłatwiej korzystając z dystrybucji Pythona o nazwie Anaconda: Szczególnie polecam aktualizację wersji do Anaconda 5.1 dla Pythona 3.6. Biblioteka xlwings 3/30

5 Dlaczego Anaconda? posiada graficzną aplikację do uruchamiania różnych narzędzi (na przykład Jupyter Notebook i Spyder) oraz wirtualnymi środowiskami (każdy projekt może mieć swoje własne wersje zależności, nieprzeszkadzając pozostałym aplikacjom), posiada skompilowaną wersję xlwings , która dostarcza funkcjonalności wykorzystywanej na zajęciach, do obliczeń wykorzystuje bibliotekę Intel MKL nawet kilkadziesiąt razy przyśpieszającą niektóre obliczenia (źródło: 16/numpymkl-vs-matlab-performance/), działa na wszystkich głównych systemach operacyjnych. Biblioteka xlwings 4/30

6 Pobieranie xlwings Po instalacji dystrybucji Anaconda uruchamiamy Anaconda Command Prompt i wpisujemy conda install xlwings lub uruchamiamy Anaconda Navigator i na liście dostępnych pakietów odnajdujemy xlwings i klikamy zainstaluj. Jeśli ścieżki i środowisko są standardowe, xlwings zainstaluje się do C:\Anaconda\libs\site-packages\xlwings Biblioteka xlwings 5/30

7 Aktywowanie makr Pythona w Excel Załóżmy, że makro mamy zapisane w pliku makro.py i chcemy uruchomić w nim funkcję moje_makro. Jak to zrobić? 1. Aktywujemy kartę Deweloper (klikamy kartę Plik, potem Opcje, Dostosowanie wstążki w obszarze Karty główne zaznaczamy Deweloper). 2. Na karcie Deweloper klikamy Visual Basic, co otwiera edytor makr. 3. W edytorze wybieramy kolejno File oraz Import File..., po czym wskazujemy na plik xlwings.bas znajdujący się w katalogu instalacji xlwings (domyślnie C:\Anaconda\libs\site-packages\xlwings\xlwings.bas). 4. W edytorze makr klikamy Insert oraz Module. Biblioteka xlwings 6/30

8 Błędy? To była jedyna metoda do wersji 0.10.x. Od wersji do została zastąpiona inną metodą, ale w wersji (13 maja 2018) znów działa dodawania xlwings.bas, więc jest to metoda najbardziej uniwersalna. Biblioteka xlwings 7/30

9 Po nowemu W Anaconda Command Prompt powinna być dostępna komenda xlwings. Tą komendą możemy: stworzyć pusty plik na projekt ze wszystkim przygotowanym (stara metoda) xlwings quickstart nazwa -s stworzyć pusty plik na projekt ze wszystkim przygotowanym (nowa metoda) xlwings quickstart nazwa -s zainstalować lub zaktualizować dodatek do excela xlwings addin install/update/remove/status Biblioteka xlwings 8/30

10 Uruchamianie makra W miejsce kodu wklejamy Sub MojeMakro() RunPython("import makro; makro.moje_makro()") End Sub Wszystko zapisujemy, zamykamy edytor makr i następnie zapisujemy dokument jako plik z rozszerzeniem xlsm (Excel z obsługą makr). Biblioteka xlwings 9/30

11 Uruchamianie makra W miejsce kodu wklejamy Sub MojeMakro() RunPython("import makro; makro.moje_makro()") End Sub Wszystko zapisujemy, zamykamy edytor makr i następnie zapisujemy dokument jako plik z rozszerzeniem xlsm (Excel z obsługą makr). Aby uruchomić makro, klikamy na przycisk Makra w zakładce Deweloper, następnie z listy dostępnych makr wybieramy to zadanej nazwie (na przykład MojeMakro). Biblioteka xlwings 9/30

12 Uwagi Excel jest bardzo mocno skojarzony z VBA trzeba stworzyć makro VBA, które jest pośrednikiem i uruchamia funkcję RunPython. Plik Pythona oraz dane Excela powinny być w tym samym katalogu. Można to objeść: 1. instalując moduł Pythona w środowisku (do odpowiedniego katalogu site-packages), 2. ustawiając zmienną sys.path (dodając ścieżkę do pliku.py), 3. wklejając zawartość pliku jako napis do funkcji RunPython. Wersja pliku xlwings.bas musi odpowiadać wersji biblioteki xlwings zainstalowanej w systemie. Biblioteka xlwings 10/30

13 Co gdy nie odpowiada? Może się tak stać na przykład w przykładach z listy zadań. Jeśli xlwings.bas nie odpowiada wersji biblioteki, otwieramy excela, usuwamy moduł i dodajemy nowy. Reszta powinna zostać bez zmian. Biblioteka xlwings 11/30

14 Domyślne środowisko Domyślnie xlwings zapisuje log w katalogu %APPDATA%\xlwings_log.txt. Istnieje możliwość ustawienia tej oraz innych opcji. Więcej informacji w dokumentacji: Biblioteka xlwings 12/30

15 Podstawy Istnieją trzy możliwości komunikacji: 1. wywoływanie Excela z poziomu Pythona, 2. wywoływanie Pythona z poziomu Excela, 3. tworzenie funkcji użytkownika (formuł). Biblioteka xlwings 13/30

16 Podstawy Istnieją trzy możliwości komunikacji: 1. wywoływanie Excela z poziomu Pythona, 2. wywoływanie Pythona z poziomu Excela, 3. tworzenie funkcji użytkownika (formuł). Na początku skryptu umieszczamy import: import xlwings as xw from xlwings import Book, Sheet, Range Biblioteka xlwings 13/30

17 Nawiązanie połączenia Nawiązywanie połączenia odbywa się poprzez użycie klasy Book Biblioteka xlwings 14/30

18 Nawiązanie połączenia Nawiązywanie połączenia odbywa się poprzez użycie klasy Book: Book() tworzy nowy skoroszyt, Book( Zeszyt1 ) łączy się z istniejącym, otwartym, niezapisanym skoroszytem, Book( plik.xlsx ) łączy się z istniejącym, otwartym, zapisanym skoroszytem, Book(r ścieżka ) łączy się z istniejącym, nieotwartym, zapisanym skoroszytem, Book.caller() łączy się ze skoroszytem, który uruchomił funkcję lub makro. Biblioteka xlwings 14/30

19 Nawiązanie połączenia Nawiązywanie połączenia odbywa się poprzez użycie klasy Book: Book() tworzy nowy skoroszyt, Book( Zeszyt1 ) łączy się z istniejącym, otwartym, niezapisanym skoroszytem, Book( plik.xlsx ) łączy się z istniejącym, otwartym, zapisanym skoroszytem, Book(r ścieżka ) łączy się z istniejącym, nieotwartym, zapisanym skoroszytem, Book.caller() łączy się ze skoroszytem, który uruchomił funkcję lub makro. Do tworzenia formuł używamy dekoratora func, podając go przed nazwą funkcji. Biblioteka xlwings 14/30

20 Typowe makro Excel->Python import xlwings as xw from xlwings import Book def nazwa ( ) : wb = Book. c a l l e r ( ) # kod Biblioteka xlwings 15/30

21 Typowe makro Python->Excel import xlwings as xw from xlwings import Book wb = Book ( " p l i k " ) # kod Biblioteka xlwings 16/30

22 Typowe makro Formuła import xlwings as xw from xlwings import func def nazwa ( argumenty ) : # kod return wynik Biblioteka xlwings 17/30

23 Arkusze Do operacji na arkuszach służy klasa Sheet, dostępna pod wb.sheets. wb.sheets zwraca listę wszystkich arkuszy, wb.sheets.add( nazwa ) tworzy nowy arkusz. wb.sheets["nazwa"] wybiera arkusz o zadanej nazwie, wb.sheets[1] wybiera arkusz o zadanym numerze, Sheet(...).activate() aktywuje arkusz, Sheet(...).delete() kasuje arkusz (zgłasza wyjątek, gdy arkusz nie istnieje), Sheet(...).name pozwala sprawdzić lub ustawić nazwę, Sheet(...).clear() czyście zawartość i formatowanie arkusza, Biblioteka xlwings 18/30

24 Zakresy Do operacji na zakresach służy klasa Range, dla konkretnego arkusza sheet. Range( A1 ) wybiera komórkę A1 aktywnego arkusza, Range((1, 1)) wybiera komórkę A1 aktywnego arkusza, Range( A1:C5 ) wybiera zakres aktywnego arkusza, Range((1, 1), (3, 5)) wybiera zakres aktywnego arkusza, sheet.range( A1 ) wybiera komórkę A1 arkusza, sheet.range((1, 1)) wybiera komórkę A1 arkusza, sheet.range( A1:C5 ) wybiera zakres arkusza, sheet.range((1, 1), (3, 5)) wybiera zakres arkusza, zakres.current_region pozwala rozszerzyć zaznaczenie. Biblioteka xlwings 19/30

25 Co z zakresem? Z zakresu możemy wyciągnąć lub wstawić dane: zakres.value wyciąga wartości, zakres.value = x podstawia wartości. Domyślnie, xlwings wydobywa: float dla komórek liczbowych, str dla komórek tekstowych, datetime dla komórek z datą, None dla komórek pustych, listę dla wiersza, listę list dla kolumny lub tabeli. Biblioteka xlwings 20/30

26 Sterowanie konwersją Dla zakresów: Range (... ). options ( opcje konwersji ). value Dla argumentów funkcji i wartości arg ( x, opcje d l a argumentu x arg ( y, opcje d l a argumentu y r e t ( opcje d l a return ) def dodaj ( x, y ) : return x + y Biblioteka xlwings 21/30

27 Przydatne opcje numbers=int traktuj liczbę jako całkowitą, dates=datetime.date używaj date zamiast datetime, empty= NA używaj NA zamiast None jako wartości puste, transpose=true transponuj dane dict potraktuj 2 kolumny lub 2 wiersze jako party klucz-wartość, np.array zwróć tablicę NumPy zamiast list, pd.series zwróć szereg Pandas zamiast list, pd.dataframe zwróć ramkę danych Pandas zamiast listy list. Więcej o konwersji w dokumentacji: Biblioteka xlwings 22/30

28 Rysunki Istnieje możliwość tworzenia rysunków za pośrednictwem biblioteki Matplotlib ( import m a t p l o t l i b. pyplot as p l t from xlwings import Book f i g u r e = p l t. f i g u r e ( ) # kod : wstaw rysunek do a k t u a l n e g o okna M a t p l o t l i b sheet = Book ( ). sheets [ 0 ] sheet. p i c t u r e s. add ( f i g, name=" MojWykres ", update=true ) Biblioteka xlwings 23/30

29 Sporo więcej Na przykład możemy z poziomu Pythona wywołać makro VBA, mamy narzędzia do zarządzania środowiskiem, dzięki py2exe możemy zamknąć Pythona razem z potrzebnymi bibliotekami w jednym pliku wykonywalnym (w celu dystrybucji),... Biblioteka xlwings 24/30

30 Sporo więcej Na przykład możemy z poziomu Pythona wywołać makro VBA, mamy narzędzia do zarządzania środowiskiem, dzięki py2exe możemy zamknąć Pythona razem z potrzebnymi bibliotekami w jednym pliku wykonywalnym (w celu dystrybucji),... Więcej informacji można znaleźć na stronie Biblioteka xlwings 24/30

31 Analiza kodu makra from datetime import datetime from xlwings import Book def c l e a r _ d a t a ( ) : sheet_name = " K l i e n t " output = " KlientC " wb = Book. c a l l e r ( ) t r y : wb. sheets [ output ]. detele ( ) except : pass wb. sheets. add ( output, a f t e r =sheet_name ) sheet = wb. sheets. a c t i v e #... Biblioteka xlwings 25/30

32 Analiza kodu makra #... t a b l e = wb. sheets [ sheet_name ]. range ( A1 ). c u r r e n t _ r e g i o n [ names, dates, i d s ] = t a b l e. options ( transpose=true ). value names = names [ 1 : ] dates = dates [ 1 : ] i d s = i d s [ 1 : ] #... Biblioteka xlwings 26/30

33 Analiza kodu makra #... f i r s t n a m e s = [ ] surnames = [ ] for data i n names : p a r t s = [ part. c a p i t a l i z e ( ) for part i n data. s p l i t ( " " ) i f part ] f i r s t n a m e s. append ( " ". j o i n ( p a r t s [ : 1 ] ) ) surnames. append ( p a r t s [ 1]) dates = [ datetime. s t r p t i m e ( data, %d %m %Y ) for data i n dates ] #... Biblioteka xlwings 27/30

34 Analiza kodu makra #... Range ( output, A1 : D1 ). value = [ " Imie ", " Nazwisko ", " Data ", "Numer" ] sheet. range ( A1 : D1 ). c o l o r = (150, 150, 150) sheet. range ( A2 ). options ( transpose=true ). value = \ f i r s t n a m e s sheet. range ( B2 ). options ( transpose=true ). value = \ surnames sheet. range ( C2 ). options ( transpose=true ). value = \ dates sheet. range ( D2 ). options ( transpose=true ). value = \ i d s sheet. range ( A1 ). c u r r e n t _ r e g i o n. a u t o f i t ( ) Biblioteka xlwings 28/30

35 W następnym odcinku... Niespodzianka? :) Biblioteka xlwings 29/30

36 Pytania? Biblioteka xlwings 30/30