畢竟是一個看顏值的世界——Python實現從Excel讀取數據並繪製成精美圖像

本教程由付曉亮發布在實驗樓，完整教程、代碼及在線練習地址：Python實現從excel讀取數據並繪製成精美圖像（更多項目請查看Python學習路徑）

這個世界從古至今一直是一個看顏值的世界。對於我們作報告，寫文章時使用的圖片，也是一樣的。一圖勝千言，一張製作精美的圖片，不僅能展示大量的信息，更能體現繪圖者的水平，審美，與態度。

一、課程介紹

1. 內容簡介

使用python從excel讀取數據，並使用matplotlib繪製成二維圖像。這一過程中，將通過一系列操作來美化圖像，最終得到一個可以出版級別的圖像。

2. 課程知識點

• 使用xlrd擴展包讀取excel數據

• 使用matplotlib繪製二維圖像

• 美化圖像，添加標註，注釋，顯示Latex風格公式，坐標點處透明化處理等技巧

3. 適合人群

本課程難度為中等，適合具有Python基礎的用戶，對於需要書寫實驗報告，學位論文，發表文章，做PPT報告的學員具有較大價值。

4. 效果截圖

二、開發準備

打開Xfce終端，下載並安裝的相關依賴 。

$ sudo apt-get update$ sudo apt-get install python-dev$ sudo pip install numpy$ sudo apt-get install python-matplotlib$ sudo pip install xlrd$ sudo apt-get install python-sip$ sudo apt-get install libqt4-dev$ sudo apt-get install python-qt4 python-qt4-dev pyqt4-dev-tools qt4-dev-tools

遇到是否安裝的詢問時，輸入y，按回車鍵繼續安裝。

三、實驗步驟

3.1 繪製一個簡單圖像，測試擴展包安裝是否正常

安裝完成matplotlib後，運行一個小程序測試其是否正常。我們來繪製一個非常簡單的正弦函數。

import numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltx = np.linspace(0, 10, 500)dashes = [10, 5, 100, 5] # 10 points on, 5 off, 100 on, 5 offfig, ax = plt.subplots()line1, = ax.plot(x, np.sin(x), "--", linewidth=2, label="Dashes set retroactively")line1.set_dashes(dashes)line2, = ax.plot(x, -1 * np.sin(x), dashes=[30, 5, 10, 5], label="Dashes set proactively")ax.legend(loc="lower right")plt.show()

如果一切正常，應該得到如下顯示的圖片：

這段程序來自官方的常式，只作為檢驗安裝包之用。這個圖片過於簡單，也算不上精美。

3.2 測試xlrd擴展包

xlrd顧名思義，就是excel文件的後綴名.xl文件read的擴展包。這個包只能讀取文件，不能寫入。寫入需要使用另外一個包。但是這個包，其實也能讀取.xlsx文件。

從excel中讀取數據的過程比較簡單，首先從xlrd包導入open_workbook，然後打開excel文件，把每個sheet里的每一行每一列數據都讀取出來即可。很明顯，這是個循環過程。

from xlrd import open_workbookx_data1=[]y_data1=[]wb = open_workbook("phase_detector.xlsx")for s in wb.sheets(): print "Sheet:",s.name for row in range(s.nrows): print "the row is:",row values = [] for col in range(s.ncols): values.append(s.cell(row,col).value) print values x_data1.append(values[0]) y_data1.append(values[1])

如果安裝包沒有問題，這段代碼應該能列印出excel表中的數據內容。解釋一下 這段代碼：打開一個excel文件後，首先對文件內的sheet進行循環，這是最外層循環；在每個sheet內，進行第二次循環，行循環；在每行內，進行列循環，這是第三層循環。在最內層列循環內，取出行列值，複製到新建的values列表內，很明顯，源數據有幾列，values列表就有幾個元素。我們例子中的excel文件有兩列，分別對應「角度」和DC值。所以在列循環結束後，我們將取得的數據保存到x_data1和y_data1這兩個列表中。

3.3 繪製圖像V1.0

第一個版本的功能很簡單，從excel中讀取數據，然後繪製成圖像。具體程序如下：

#!/usr/bin/python#-*- coding: utf-8 -*-import matplotlib.pyplot as pltimport xlrdfrom xlrd import open_workbookx_data=[]y_data=[]x_volte=[]temp=[]wb = open_workbook("my_data.xlsx")for s in wb.sheets(): print "Sheet:",s.name for row in range(s.nrows): print "the row is:",row values = [] for col in range(s.ncols): values.append(s.cell(row,col).value) print values x_data.append(values[0]) y_data.append(values[1]) plt.plot(x_data, y_data, "bo-",label=u"Phase curve",linewidth=1)plt.title(u"TR14 phase detector")plt.legend()plt.xlabel(u"input-deg")plt.ylabel(u"output-V")plt.show()print "over!"

程序簡單，顯示的效果如下：

做到這裡，一組數據的圖像已經完成，不過樣子很醜，我們會在後面的章節進行美化，並學習如何將多組數據展示到同一圖像中。

你可以在原課程中查看完整教程並下載代碼：Python實現從excel讀取數據並繪製成精美圖像

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