【圖解】從入門到精通Excel╳Python資料處理...

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審定簡介
鄭棣中
伊利諾大學電腦科學博士候選人。

前言 學會Python，操作Excel更得心應手
為什麼選擇Python，而不是VBA？
本書會為大家介紹利用Python程式來編輯Excel的資料，也就是編輯Excel活頁簿或工作表儲存格中的數值或字串，還會介紹如何將這些資料轉存至其他工作表，以及篩選、統計這些資料的方法。
利用Python操作Excel的工作表，可以將資料與處理步驟分離，更靈活地操作Excel中的資料，如此一來就能避免一些常見或致命的失誤，例如不會為了分析資料，不小心刪除或覆寫原始的資料。
Python是現在非常受歡迎，用途也非常多元的程式語言，但或許仍有人會懷疑「為什麼一定要用Python操作Excel資料？」如果是熟悉Excel的人，一定知道Excel內建了VBA（Visual Basic for Applications）這個專屬Excel的程式語言。
安裝Excel之後，從「檔案」索引標籤點選選項，再從「自訂功能區」勾選「主要索引標籤」的「開發人員」，就能使用VBA這個程式語言設計程式，相當便利。
要撰寫利用Python操作Excel資料的程式，必須先下載與安裝Python，還得安裝作為輔助的函式庫，才能利用Python操作Excel中的資料。此外，還須安裝專門編寫Python程式的工具，才能更順利地撰寫程式。
本書使用的是Microsoft免費提供的Visual Studio Code。使用這套工具雖然能輕鬆撰寫程式，但如果使用Excel內建的VBA，只需要按一下滑鼠左鍵就能立刻開始設計程式，而使用Python反而要先做一些準備與建構需要的環境。
既然如此麻煩，為什麼還要用Python呢？為了說明理由，必須先講解VBA與Python的差異。
Python適用於各種作業系統
VBA是一種非常「老舊」的語言。VBA早在1990年代後半就內建於Excel和Access，雖然一直以來歷經了不少改良，但核心仍然是老舊的語言。
再者，VBA只能在Microsoft Office中執行。雖然Mac版的Microsoft Office也可以使用VBA，但與Windows版的VBA還是有作業系統上的差異，所以有不少指令沒辦法直接在Mac上執行，而且也沒辦法在與Microsoft Office相容的Office軟體執行，換言之，就算不同的作業系統可以使用相同的資料，但處理這份資料的VBA程式並不相容。
相較於VBA只能在少數的平台執行，相容性較高的Python則可在各種作業系統或硬體環境下執行。
例如，Python除了可以在Windows執行，也可以在MacOS、Ubuntu這類Linux系列的作業系統執行，更棒的是，Python除了可在一般電腦執行，也可以在網路伺服器執行，甚至可在廣為人知的雲端伺服器執行。
此外，Python還有不會占用太多資源這個優點，所以哪怕是構造簡單的平價單板電腦（Single Board Computer）也能執行Python的程式，也有許多人因此開發能在電腦之外的裝置執行的程式。
本書的目標在於讓大家能隨手寫出操作Excel資料的程式，也希望各位能透過本書學會利用Python設計程式的技巧，進一步廣泛地使用Python這個程式設計語言。
Python程式語言的三項特徵
接下來進一步介紹Python這個程式設計語言的特徵。Python主要具有下列三項特徵。
特徵1：語言規格單純
Python的規格非常單純，第一次學習程式語言的人或許不太明白這是什麼意思，但之後一定會感受到這項優點。
最能展現這項優點的就是Python的保留字。所謂保留字就是在撰寫程式時，具有特殊意義的詞彙。Python3.8.3的保留字有35個，相較於其他的程式設計語言，Python的保留字可說少之又少。開始學習程式設計時，通常得先了解這些保留字，而當保留字太多，就需要花時間記，也等於必須多花一些時間才能開始設計程式。
由此可知，Python的保留字較少，語言規格也相對單純，當然也就是容易入門的程式設計語言。
特徵2：採縮排語法，好讀好寫
Python的程式碼是公認的好讀好寫，因為Python採用的是「縮排文法」。所謂的「縮排」就是讓字內縮，換言之，套用縮排的該行程式碼，行首會往右側移動。
特徵3：函式庫豐富，用途廣泛
Python的保留字比較少，規格也比較單純，但用途卻比較多的理由在於函式庫非常豐富。
函式庫是為了特定目的設計的程式，而且可被其他程式使用。Python擁有進行各種指令的函式庫，而這些函式庫又分成標準函式庫與外部函式庫。標準函式庫包含產生亂數的random、物件導向檔案系統的pathlib、操作sqlite3資料庫的sqlite3或其他函式庫。
外部函式庫則包含用於分析資料的Pandas、可在伺服器執行網路應用程式的Django框架、抓取網頁的Beautiful Soup、集結機器學習基本功能的TensorFlow，以及其他函式庫。
撰寫程式時，可視情況從這些函式庫載入需要的函式。能以相同的方式使用標準函式庫與外部函式庫這點也非常方便。標準函式庫與外部函式庫的差異在於，標準函式庫會在安裝Python時一併安裝，但外部函式庫必須另行安裝。
本書的主題在於操作Excel資料，所以會使用OpenPyXL這個外部函式庫。外部函式庫的安裝步驟與具體使用方法，將在實際使用OpenPyXL時介紹。

本書的各章前後都有短篇文章或對話。這樣編排主要是為了讓讀者了解撰寫程式的動機與目的，希望上班族能從中發現「我們公司好像也有類似的情況」，讓你更有學習程式設計的動力。

前言 學會Python，操作Excel更得心應手
為什麼選擇Python，而不是VBA？
本書會為大家介紹利用Python程式來編輯Excel的資料，也就是編輯Excel活頁簿或工作表儲存格中的數值或字串，還會介紹如何將這些資料轉存至其他工作表，以及篩選、統計這些資料的方法。
利用Python操作Excel的工作表，可以將資料與處理步驟分離，更靈活地操作Excel中的資料，如此一來就能避免一些常見或致命的失誤，例如不會為了分析資料，不小心刪除或覆寫原始的資料。
Python是現在非常受歡迎，用途也非常多元的程式語言，但或許仍有人會懷疑「為什麼一定要用Py...

前言　學會Python，操作Excel更得心應手
下載範例檔案
程式碼的撰寫方式

第1章　使用Python的優點
01.用Excel與Word合併列印
在Excel建立收件人資料庫
利用Word製作邀請函
在Word設定合併列印選項
02.利用Python，匯入Excel、執行合併列印
替程式碼創造附加價值
03.安裝Python
確認PATH的設定
操作Python
04.安裝Visual Studio Code
安裝開發程式所需的擴充功能
一定要先開啟「資料夾」
安裝OpenPyXL函式庫
05.執行Python程式

第2章　程式設計的入門基礎
06.變數與資料類型
代表資料種類的資料類型
變數的命名方式
07.各種運算子
算術運算子
比較運算子
複合指定運算子
邏輯運算子
08.外部函式庫與import
載入時另外命名
09.控制語法：if條件式的條件判斷
如果……就執行……
否則就執行……
如果成立就執行……
10.控制語法：撰寫for迴圈
指定迴圈的次數
11.函式：接收參數、回傳值
12.物件導向
13.錯誤訊息
14.解說合併列印的程式
載入檔案時，使用的raw字串
替每個收件人新增內文
迴圈處理的開頭是條件判斷
將客戶與負責人的名稱串在一起再轉存
重複轉存內文的for迴圈
分頁與儲存

第3章　篩選、擷取資料，減少手動次數
15.從海量資料找出正確資訊
在Excel篩選，再利用Python載入
將程式改寫成篩選資料的內容
利用Python篩選資料
操作序列型資料的切片功能
不受代碼結尾限制的篩選處理
縮排格式的設定會造成哪些不同？

第4章　反覆重新排序，只要改寫2行程式
16.出貨地、日期和金額，都能依序排列
利用Python重新排序Excel資料
串列、元組、字典
操作多個可迭代物件的zip函式
調整可迭代物件格式與輸出內容的pprint
串列的方法
重新排序的程式碼
使用Mac的注意事項

第5章　完成各項彙整，一次節省大量時間
17.彙整出貨數量
將排序升級為彙整
嵌入以2個鍵分別進行
追加商品代碼
18.彙整出貨金額
19.更智慧的VSCode操作方式
偵錯功能
20.融合篩選、排序、彙整在同個程式中

第6章　製作QR碼，方便快速瀏覽資訊
21.qrcode函式庫的使用方法
先建立QR碼的物件
利用OpenPyXL將製作完的圖片貼入Excel工作表
22.利用範例檔驗證答案
將圖片檔插入工作表

前言　學會Python，操作Excel更得心應手
下載範例檔案
程式碼的撰寫方式

第1章　使用Python的優點
01.用Excel與Word合併列印
在Excel建立收件人資料庫
利用Word製作邀請函
在Word設定合併列印選項
02.利用Python，匯入Excel、執行合併列印
替程式碼創造附加價值
03.安裝Python
確認PATH的設定
操作Python
04.安裝Visual Studio Code
安裝開發程式所需的擴充功能
一定要先開啟「資料夾」
安裝OpenPyXL函式庫
05.執行Python程式

第2章　程式設計的入門基礎
06.變數與資料類型
代表資料種類的資料類型
變數的命名方...