Die NumPy-Bibliothek (Numerical Python) ist eines der wichtigsten Werkzeuge bei der Datenanalyse mit der Programmiersprache Python. NumPy bietet leistungsstarke Datenstrukturen und Funktionen für die Arbeit mit numerischen Arrays.
Manchmal müssen Sie jedoch Daten aus einem NumPy-Array in eine Excel-Tabelle exportieren, um die Ergebnisse weiter zu analysieren oder darzustellen. In diesem Artikel werden wir uns eine detaillierte Anleitung zum Konvertieren eines NumPy-Arrays in eine Excel-Tabelle ansehen.
Zunächst müssen wir eine Bibliothek eines Drittanbieters namens "Pandas" installieren, die Funktionen zum Arbeiten mit Daten im Tabellenformat bietet. Nach der Installation von pandas können wir seine Funktionen verwenden, um eine Excel-Tabelle aus einem NumPy-Array zu erstellen.
Wir werden uns auch die verschiedenen Optionen und Einstellungen ansehen, die Sie beim Erstellen einer Excel-Tabelle mit Pandas verwenden können. Zum Beispiel lernen wir, wie Sie Spaltenüberschriften festlegen, numerische Werte formatieren und eine Tabelle in einer Excel-Datei speichern.
Installieren des Numpy-Pakets
Führen Sie die folgenden Schritte aus, um das Numpy-Paket zu installieren:
- Python installieren Um das Numpy-Paket zu installieren, müssen Sie Python auf Ihrem Computer installiert haben. Die Python-Version muss mindestens 2.7 oder 3.4 sein. Wenn Python noch nicht installiert ist, kann es von der offiziellen Website heruntergeladen werden https://www.python.org / und entsprechend den Anweisungen für Ihr Betriebssystem installieren.
- Nachdem Python installiert ist, können Sie das Numpy-Paket mit dem pip-Dienstprogramm installieren. Dazu müssen Sie eine Eingabeaufforderung öffnen und den folgenden Befehl ausführen: pip install numpy Wenn Sie Python Version 3 installiert haben.x, dann kann der Befehl wie folgt sein: pip3 install numpy Wenn Sie ein Numpy-Paket installieren, können Abhängigkeiten von anderen Paketen auftreten. In diesem Fall installiert pip automatisch alle erforderlichen Abhängigkeiten, wenn sie nicht im System vorhanden sind.
- Überprüfen der Numpy-Installation Nachdem Sie das Numpy-Paket installiert haben, sollten Sie überprüfen, ob es funktionsfähig ist. Dazu können Sie den Python-Interpreter öffnen und den folgenden Code ausführen: import numpy
print(numpy.__version__) Wenn Sie eine Version des Numpy-Pakets ausgeben, ist es erfolgreich installiert und einsatzbereit.
Jetzt können Sie mit Numpy-Arrays arbeiten und verschiedene Operationen mit ihnen in Python durchführen.
Erstellen und Füllen eines Numpy-Arrays
Arrays in Numpy sind homogene und mehrdimensionale Datenstrukturen, die Zahlen oder andere Objekte enthalten können. Das Erstellen und Füllen eines Numpy-Arrays kann auf verschiedene Arten und Methoden erfolgen.
Eine der einfachsten Möglichkeiten, ein Numpy-Array zu erstellen, besteht darin, die Funktion array() zu verwenden und ihr eine reguläre Liste als Argument zu übergeben:
import numpy as nparr = np.array([1, 2, 3, 4, 5])print(arr)Dieser Code erstellt ein eindimensionales Numpy-Array [1, 2, 3, 4, 5].
Sie können verschachtelte Listen an die array() -Funktion übergeben, um ein zweidimensionales oder mehrdimensionales Array zu erstellen:
import numpy as nparr = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])print(arr)Dieser Code erstellt ein zweidimensionales Numpy-Array:
[[1, 2, 3],[4, 5, 6]]Darüber hinaus bietet Numpy eine Reihe von Funktionen zum Erstellen von Arrays mit bestimmten Werten:
- Die Funktion zeros() erstellt ein Array, das mit Nullen gefüllt ist. Zum Beispiel np.zeros((2, 3)) erzeugt ein zweidimensionales Array der Größe 2x3, das nur Nullen enthält.
- Die Funktion ones() erstellt ein Array, das mit Einheiten gefüllt ist.
- Die Funktion arange() erstellt ein Array aufeinanderfolgender Zahlen, ähnlich der Funktion range() in Python.
- Die Funktion linspace() erstellt ein Array, das gleichmäßig verteilte Werte in einem bestimmten Intervall enthält.
Sie können auch verschiedene mathematische Operationen und Numpy-Funktionen verwenden, um ein Array zu füllen. Zum Beispiel Random-Funktionen.rand() und random.randn() erstellt Arrays mit zufälligen Werten.
Das Erstellen und Füllen eines Numpy-Arrays ist eine wichtige erste Aufgabe bei der Arbeit mit dieser Bibliothek, und es gibt viele Möglichkeiten, das gewünschte Ergebnis zu erzielen.
Importieren der benötigten Bibliotheken
Bevor Sie ein Numpy-Array in eine Excel-Tabelle konvertieren können, müssen Sie mehrere wichtige Bibliotheken importieren.
- Numpy: eine Bibliothek, die leistungsstarke mathematische und numerische Operationen bietet, einschließlich der Arbeit mit Arrays.
- Pandas: eine Bibliothek zum Verarbeiten und Analysieren von Daten. Es bietet eine praktische API für die Arbeit mit Tabellen und Daten.
- Openpyxl: ein Paket für die Arbeit mit Excel-Dateien. Es ermöglicht Ihnen, Daten aus Excel-Dateien zu erstellen, zu modifizieren und zu lesen.
Führen Sie die folgenden Befehle aus, um Bibliotheken zu importieren:
import numpy as npimport pandas as pdimport openpyxlNachdem Sie die angegebenen Bibliotheken importiert haben, können Sie mit der Konvertierung des Numpy-Arrays in eine Excel-Tabelle beginnen.
Erstellen einer Excel-Datei
Um eine Excel-Datei zu erstellen, müssen Sie die openpyxl-Bibliothek installieren. Sie können es mit dem Befehl installieren:
pip install openpyxl
Nachdem Sie die Bibliothek installiert haben, können Sie mit dem Erstellen einer Excel-Datei beginnen:
-
Importieren Sie die erforderlichen Module:
import openpyxlfrom openpyxl import Workbookworkbook = Workbook()sheet = workbook.activesheet['A1'] = 'Заголовок 1'sheet['B1'] = 'Заголовок 2'sheet['A2'] = 'Значение 1'sheet['B2'] = 'Значение 2'workbook.save("example.xlsx")Jetzt haben Sie eine Excel-Datei mit gefüllten Zellen erstellt und unter dem Namen "example" gespeichert.xlsx". Sie können es in Tabellenkalkulationsprogrammen wie Microsoft Excel oder LibreOffice Calc öffnen.
Sie können verschiedene Methoden und Eigenschaften der openpyxl-Bibliothek verwenden, um Excel-Dateien zu erstellen und zu konfigurieren. Eine ausführliche Dokumentation der Bibliothek finden Sie auf der offiziellen Website des Projekts.
Füllen einer Excel-Tabelle mit Daten aus einem Array
Nachdem Sie die Excel-Datei erstellt und die erforderlichen Einstellungen vorgenommen haben, können Sie die Tabelle mit den Daten aus dem Numpy-Array füllen.
Verwenden Sie dazu die Methoden des Worksheet-Objekts, mit denen Sie den Inhalt der Tabellenzellen verwalten können.
Eine Möglichkeit, eine Tabelle mit Daten zu füllen, besteht darin, geschachtelte Schleifen zu verwenden. Im Folgenden finden Sie ein Codebeispiel, das diesen Ansatz veranschaulicht:
import numpy as npimport openpyxl# Создание Excel файлаworkbook = openpyxl.Workbook()sheet = workbook.active# Создание массива Numpydata = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])# Заполнение таблицы данными из массиваfor row in range(data.shape[0]):for col in range(data.shape[1]):sheet.cell(row=row+1, column=col+1).value = data[row, col]# Сохранение файлаworkbook.save('data.xlsx')In diesem Beispiel enthält das Numpy-Array Werte zwischen 1 und 9. Nachdem Sie eine Excel-Datei und ein Array erstellt haben, durchlaufen die Schleifen jede Zelle in der Tabelle und legen die Werte aus dem Array fest.
Beachten Sie, dass die Zeilen- und Spaltenindizes mit 1 beginnen, daher fügen wir innerhalb von Schleifen 1 zu den Indexwerten hinzu.
Nachdem die Tabelle erfolgreich mit den Daten gefüllt wurde, wird die Datei mit der `save()`-Methode gespeichert.
Durch die Ausführung dieses Codes wird eine Datei "data" im aktuellen Verzeichnis erstellt.xlsx" mit ausgefüllter Tabelle.
Jetzt wissen Sie, wie Sie eine Excel-Tabelle mit Daten aus einem Numpy-Array mit der Openpyxl-Bibliothek füllen können. Diese Methode ist praktisch und ermöglicht es Ihnen, den Prozess des Füllens großer Tabellen zu automatisieren.
Speichern einer Excel-Datei auf Festplatte
Nachdem wir eine Excel-Datei erstellt und mit Daten aus dem Numpy-Array gefüllt haben, sollten Sie sie auf der Festplatte speichern. Dazu wird die save-Methode verwendet. Im Folgenden finden Sie einen Beispielcode, der zeigt, wie eine Excel-Datei mit dem Namen "output" gespeichert wird.xlsx" auf Festplatte:
# Сохраняем Excel файл на дискworkbook.save("output.xlsx")In diesem Beispiel speichert die save-Methode die von Excel erstellte Datei mit dem Namen "output".xlsx" in das aktuelle Verzeichnis. Wenn Sie einen Dateipfad angeben möchten, können Sie den vollständigen Pfad anstelle des Dateinamens angeben.
Wenn eine Datei mit diesem Namen bereits vorhanden ist, überschreibt die save-Methode ihren Inhalt. Wenn Sie die Datei nicht überschreiben möchten, können Sie die save_as-Methode verwenden und einen neuen Dateinamen angeben, um eine neue Kopie der Excel-Datei zu erstellen.
Nachdem der Code ausgeführt wurde, wird die Excel-Datei auf der Festplatte gespeichert und zur späteren Verwendung zur Verfügung gestellt.
