Python之数据处理

一、CSV数据处理

　　CSV文件格式：逗号分隔值（Comma-Separated Value，CSV，有时也称为字符分隔值，因为分隔符也可以不是逗号），其文件以纯文本形式存储表格数据（数字和文本）。纯文本意味着该文件是一个字符序列，不含必须像二进制数字那样被解读的数据。CSV文件由任意数目的记录组成，记录间以某种换行符分隔；每条记录由字段组成，字段间的分隔符是其它字符或字符串，最常见的是逗号或制表符。通常，所有记录都有完全相同的字段序列。如以下格式：

　　27，20，14,15，12,94,13,16,988，1015，0.00，152

　　csv文件可以直接用Excel或者类似软件打开，样子都是我们常见的表格格式。

　　代码例子：

import csv
fileName = 'weather.csv'
with open(fileName, "r", encoding="utf-8") as f:
    text = csv.reader(f)
    for i in text:
        print(i)
print("####"*10)
with open(fileName, "r", encoding="utf-8") as f:
    for i in f.readlines():
        print(i.split(","))

二、Excel数据处理

　　Python提供有第三方库来支持对exec的操作，Python处理Excel文件用的第三方模块库有xlrd、xlwt、xluntils和pyExcelerator，除此之外，Python处理Excel还可以用win32com和openpyxl模块。

　　需要先安装第三方库：pip install xlrd     pip install xlwt   pip install xluntils    pip install  pyExcelrator

　　xlrd：读取我Excel文件

　　xlwt：写入文件，但是不能在已有的Excel的文件进行修改，如果有这个需求，就需要使用xluntils模块了。

　　pyExcelerator模块与xlwt类似，也可以用来生成Excel文件

　　1.读取单表文件：

def readExcel():
    data = xlrd.open_workbook('test.xlsx')
    table = data.sheets()[0] # 打开第一张表
    nrows = table.nrows # 获取表的行数
    for i in range(nrows): # 循环逐行打印
        print(table.row_values(i))#通过row_values来获取每行的值

readExcel()

# 打开一个workbook
workbook = xlrd.open_workbook('testdata.xlsx')
# 抓取所有sheet页的名称
worksheets = workbook.sheet_names()
print(workbook.sheets())
print('worksheets is {0}'.format(worksheets))
# 定位到sheet1
# worksheet1 = workbook.sheet_by_name(u'Sheet1')
worksheet1 = workbook.sheets()[1]
"""
#通过索引顺序获取
worksheet1 = workbook.sheets()[0]
"""
"""
#遍历所有sheet对象
for worksheet_name in worksheets:
worksheet = workbook.sheet_by_name(worksheet_name)
"""
# 遍历sheet1中所有行row
num_rows = worksheet1.nrows
for curr_row in range(num_rows):
    row = worksheet1.row_values(curr_row)
    print('row%s is %s' % (curr_row, row))
# 遍历sheet1中所有列col
num_cols = worksheet1.ncols
for curr_col in range(num_cols):
    col = worksheet1.col_values(curr_col)
    print('col%s is %s' % (curr_col, col))
# 遍历sheet1中所有单元格cell
for rown in range(num_rows):
    for coln in range(num_cols):
        cell = worksheet1.cell_value(rown, coln)
        print(cell)

　　2.写入Excel文件

import xlwt
#创建workbook和sheet对象
workbook = xlwt.Workbook() #注意Workbook的开头W要大写
sheet1 = workbook.add_sheet('sheet1', cell_overwrite_ok=True)
sheet2 = workbook.add_sheet('sheet2', cell_overwrite_ok=True)
sheet3 = workbook.add_sheet('sheet3', cell_overwrite_ok=True)
#向sheet页中写入数据
sheet1.write(0,0,'this should overwrite1')
sheet1.write(0,1,'aaaaaaaaaaaa')
sheet2.write(0,0,'this should overwrite2')
sheet2.write(1,2,'bbbbbbbbbbbbb')

#-----------使用样式-----------------------------------
#初始化样式
style = xlwt.XFStyle()
#为样式创建字体
font = xlwt.Font()
font.name = 'Times New Roman'
font.bold = True
#设置样式的字体
style.font = font
#使用样式
sheet3.write(0,1,'some bold Times text',style)

#保存该excel文件,有同名文件时直接覆盖
workbook.save('test2.xls')
print('创建excel文件完成!')

　　3.Excel处理超链接

import codecs
import xlwt
book = xlwt.Workbook()
sheet_index = book.add_sheet('index')
line=0
for i in range(9):
    link = 'HYPERLINK("{0}.txt", "{1}_11111")'.format(i, i)
    sheet_index.write(line, 0, xlwt.Formula(link))
    line += 1
book.save('simple2.xls')
for i in range(0, 9):
    file = str(i) + ".txt"
    with codecs.open(file, 'w') as f:
        f.write(str(i)*10)

　　4.修改Excel文件，需要注意的是不支持使用xlsx文件

import xlrd
import xlutils.copy
#打开一个workbook
rb = xlrd.open_workbook('aaa111.xls')
wb = xlutils.copy.copy(rb)
#获取sheet对象，通过sheet_by_index()获取的sheet对象没有write()方法
ws = wb.get_sheet(0)
#写入数据
ws.write(10, 10, 'changed!')
#添加sheet页
wb.add_sheet('sheetnnn2',cell_overwrite_ok=True)
#利用保存时同名覆盖达到修改excel文件的目的,注意未被修改的内容保持不变
wb.save('aaa111.xls')

三、HTML转PDF文件

　　转换成PDF文件的三种方法：在工作中，我们可能会遇到把HTML文件转换成PDF文件，而Python给我们提供了pdfkit这个模块，我们直接安装使用就可以了。

　　pdfkit几个模块的用法：先安装：pip install pdfkit

　　1.网页转换成PDF：直接把url转换成PDF文件

import pdfkit
pdfkit.from_url('http://google.com', 'out1.pdf')

　　2.html转换成PDF

import pdfkit
pdfkit.from_file('test.html', 'out2.pdf')

　　3.字符串转换成PDF

import pdfkit
pdfkit.from_string('Hello lingxiangxiang!', 'out3.pdf')

　　代码实例：抓取aming的Linux教程。然后制成PDF文件

import codecs
import os
import sys

import pdfkit
import requests

base_url = 'http://www.apelearn.com/study_v2/'
if not os.path.exists("aming"):
    os.mkdir("aming")

os.chdir("aming")
s = requests.session()

for i in range(1, 27):
    url = base_url + 'chapter' + str(i) + '.html'
    print(url)
    file = str(i) + '.pdf'
    print(file)
    config = pdfkit.configuration(wkhtmltopdf=r"D:\Program Files\wkhtmltopdf\bin\wkhtmltopdf.exe")
    try:
        pdfkit.from_url(url, file)
    except:
        continue

四、Python处理PDF文件

　　Python读出PDF文件

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time    : 2018/1/10 14:46
# @Author  : lingxiangxiang
# @File    : demon1.py
from pdfminer.pdfparser import PDFParser, PDFDocument
from pdfminer.pdfparser import PDFPage
from pdfminer.pdfinterp import PDFResourceManager, PDFTextExtractionNotAllowed
from pdfminer.pdfinterp import PDFPageInterpreter
from pdfminer.pdfdevice import PDFDevice
from pdfminer.layout import LAParams
from pdfminer.converter import PDFPageAggregator
#获取文档对象，你把algorithm.pdf换成你自己的文件名即可。
fp=open("test.pdf","rb")
#创建一个与文档相关联的解释器
parser=PDFParser(fp)
#PDF文档对象,提供密码初始化，没有就不用带password参数。
doc=PDFDocument()

parser.set_document(doc)
doc.set_parser(parser)

doc.initialize()
#检查文件是否允许文本提取
if not doc.is_extractable:
    raise PDFTextExtractionNotAllowed
#链接解释器和文档对象
# parser.set_document(doc)
#doc.set_paeser(parser)
#初始化文档
#doc.initialize("")
#创建PDF资源管理器对象来存储共享资源
resource=PDFResourceManager()
#参数分析器
laparam=LAParams()
#创建一个聚合器
device=PDFPageAggregator(resource, laparams=laparam)
#创建PDF页面解释器
interpreter=PDFPageInterpreter(resource,device)
#使用文档对象得到页面集合
for page in doc.get_pages():
  #使用页面解释器来读取
  interpreter.process_page(page)
  #使用聚合器来获取内容
  layout=device.get_result()
  for out in layout:
    if hasattr(out, "get_text"):
      print(out.get_text())

　　合并多个PDF文件为一个PDF文件

import PyPDF2
import os
#建立一个装pdf文件的数组
pdfFiles = []
for fileName in os.listdir('aming'):    #遍历该程序所在文件夹内的文件
    if fileName.endswith('.pdf'):   #找到以.pdf结尾的文件
        pdfFiles.append(fileName)   #将pdf文件装进pdfFiles数组内
# pdfFiles.sort()     #文件排序
print(pdfFiles)
os.chdir("aming")
pdfWriter = PyPDF2.PdfFileWriter()     #生成一个空白的pdf文件
for fileName in pdfFiles:
    pdfReader = PyPDF2.PdfFileReader(open(fileName,'rb'))   #以只读方式依次打开pdf文件
    for pageNum in range(pdfReader.numPages):                　　　　
　　　　print(pdfReader.getPage(pageNum))        
　　　　pdfWriter.addPage(pdfReader.getPage(pageNum))
#将打开的pdf文件内容一页一页的复制到新建的空白pdf里
pdfOutput = open('combine.pdf','wb')     #生成combine.pdf文件pdfWriter.write(pdfOutput)               
#将复制的内容全部写入combine.pdfpdfOutput.close()

五、Python处理图片

　　图片处理是一门应用非常广的技术，而拥有非常丰富第三方扩展库的Python当然不会错过这一门盛宴。PIL（Python Imaging Library）是Python中最常用的图像处理库。如果是Python2.x，可以通过以下地址进行下载：http://www.pythonware.com/products/pil/index.html，找到相应的版本进行下载。

　　注意：PIL模块在Python3中已经替换成pillow模块，文档地址：http://pillow.readthedocs.io/en/latest/，直接使用pip3 install pillow即可安装模块。导入时使用from PIL import Image

　　打开图片

from PIL import Image

image = Image.open("1.jpg")
print(image.format, image.size, image.mode)
image.show()

　　Image有三个属性：

　　　　format：识别图像的源格式，如果该文件不是从文件中读取的，则被置为None

　　　　size：返回一个元组，有两个元素，其值为像素意义上的宽和高

　　　　mode：RGB（true color image），此外还有，L（luminance），CMTK（pre-press image）

　　Image的方法介绍：

　　　　show()：显示最近加载的图像

　　　　open(infilename)：打开文件

　　　　save(outfilename)：保存文件

　　　　crop((left,upper,right,lower))：从图像中提取出某一个矩形大小的图像。它接收到一个四元素的元组作为参数，各元素为（left，upper，right，lower），坐标系统的原点　　　　（0，0）是左上角

　　例子1：抠图：把头像给截图出来

from PIL import Image
image = Image.open("1.jpg")
print(image.format, image.size, image.mode)
box = (600, 300, 1050, 660)
region = image.crop(box)
region.save("cutting.jpg")

　　例子2：图片拼合

from PIL import Image
image = Image.open("1.jpg")
print(image.format, image.size, image.mode)
box = (600, 300, 1050, 660)
egion = image.crop(box)
#egion.save("cutting.jpg")
region = egion.transpose(Image.ROTATE_180)
image.paste(region, box)
image.show()

　　例子3：缩放

from PIL import Image

infile = "2.jpg"
outfile = "new2.jpg"
image = Image.open(infile)
(x, y) = image.size
newx = 300
newy = int(y*newx/x)
out = image.resize((newx, newy), Image.ANTIALIAS)
out.show()

　　例子4：验证码

import random
import string
import sys
import math
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont, ImageFilter

# 字体的位置，不同版本的系统会有不同
font_path = 'msyh.ttf'
# 生成几位数的验证码
number = 4
# 生成验证码图片的高度和宽度
size = (100, 30)
# 背景颜色，默认为白色
bgcolor = (255, 255, 255)
# 字体颜色，默认为蓝色
fontcolor = (0, 0, 255)
# 干扰线颜色。默认为红色
linecolor = (255, 0, 0)
# 是否要加入干扰线
draw_line = True
# 加入干扰线条数的上下限
line_number = 20

# 用来随机生成一个字符串
def gene_text():
    source = list(string.ascii_letters)
    for index in range(0, 10):
        source.append(str(index))
    return ''.join(random.sample(source, number))  # number是生成验证码的位数

# 用来绘制干扰线
def gene_line(draw, width, height):
    begin = (random.randint(0, width), random.randint(0, height))
    end = (random.randint(0, width), random.randint(0, height))
    draw.line([begin, end], fill=linecolor)

# 生成验证码
def gene_code():
    width, height = size  # 宽和高
    image = Image.new('RGBA', (width, height), bgcolor)  # 创建图片
    font = ImageFont.truetype(font_path, 25)  # 验证码的字体
    draw = ImageDraw.Draw(image)  # 创建画笔
    text = gene_text()  # 生成字符串
    font_width, font_height = font.getsize(text)
    draw.text(((width - font_width) / number, (height - font_height) / number), text, font=font, fill=fontcolor)  # 填充字符串
    if draw_line:
        for i in range(line_number):
            gene_line(draw, width, height)

    # image = image.transform((width + 20, height + 10), Image.AFFINE, (1, -0.3, 0, -0.1, 1, 0), Image.BILINEAR)  # 创建扭曲
    image = image.filter(ImageFilter.EDGE_ENHANCE_MORE)  # 滤镜，边界加强
    image.save('idencode.png')  # 保存验证码图片
    # image.show()

if __name__ == "__main__":
    gene_code()