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本章介绍PPT、Excel、Word、声频、视频等各种文件的自动化处理。
PyCharm是高效的、免费的Python语言开发工具，从本章开始，使用PyCharm编写Python代码。
进入PyCharm官网，如图5-1所示。
图5-1 PyCharm官网
单击PyCharm官网右上角的Download按钮，进入下载界面，如图5-2所示。
单击右侧的Download按钮，下载免费的社区版（Community），双击下载好的PyCharm-community-2021.3.2.exe程序进行安装。
依次单击【运行】→【是】→Next→Next，直到出现安装选项窗口，如图5-3所示。
全部勾选，单击Next→Install按钮进行安装，直到进入完成安装界面，如图5-4所示。
图5-2 PyCharm下载界面
图5-3 PyCharm安装选项
图5-4 PyCharm完成安装
选择Reboot now，单击Finish按钮完成安装，然后重启计算机。开机后双击桌面上的PyCharm Community Edition 2021.3.2的快捷方式运行程序，进入协议界面，如图5-5所示。
图5-5 PyCharm协议窗口
勾选I confirm that I have read and accept the terms of this User Agreement，再单击Continue按钮，进入PyCharm欢迎界面，如图5-6所示。
图5-6 PyCharm欢迎界面
单击Plugins按钮安装插件，在搜索栏中输入chinese，单击
右边的Install按钮，安装官方汉化插件；在搜索栏中输入translation，单击Install按钮，安装翻译插件，也可以在打开PyCharm后选择File→Settings→Plugins进行安装，安装完成后重启PyCharm，以便使插件生效。
用PyCharm打开项目有3种方法。
1）新建项目
运行PyCharm，进入如图5-7所示的欢迎界面，PyCharm已经被汉化。
图5-7 PyCharm欢迎界面
单击【新建项目】按钮，进入新建项目界面，如图5-8所示。
图5-8 新建项目界面
【位置】是用来设置新建项目（程序文件夹）路径的，选中【先前配置的解释器】指定已安装的Python程序，单击【创建】按钮，创建新的项目。
2）打开
运行PyCharm，进入如图5-7所示的欢迎界面，单击【打开】按钮，选择项目文件夹，打开项目。
3）右击打开
最常用的方法是右击项目文件夹，选择Open Folder as PyCharm Community Edition Project，打开项目。
打开项目后，进入PyCharm程序主界面，如图5-9所示。
图5-9 PyCharm程序主界面
PyCharm程序主界面由菜单栏、导航条、工具条、工具栏、代码编辑窗口、状态栏等组成。
工具栏各按钮的功能如下。
（1）
Python Packages：包管理工具，用于查看、搜索、安装各种库。
（2）
Python控制台：打开交互编程窗口。
（3）
终端：进入cmd命令行窗口。
右击项目管理窗口内的文件，弹出的菜单有【新建】、【复制】、【粘贴】等各种功能，常用的是【新建】功能，用于在项目目录中新建Python程序或目录等，如图5-10（a）所示；还可以直接打开程序所在的文件夹、cmd路径等，如图5-10（b）所示。
图5-10 PyCharm项目管理
状态栏在底部，6：11表示光标在第6行第11列；UTF-8是编码类型；Python 3.6表示所用Python的版本为3.6。
1）注释与缩进
在英文状态下，选中一段程序，按组合键Ctrl＋／可增加或去掉注释。
选中多行代码，按下Tab键，选中的代码向右缩进，按下组合键Shift＋Tab键，代码向左缩进。
2）查看源码
按Ctrl键，再单击Python函数，会打开函数源码。
3）跳转
单击右下角行列显示，输入行数后按Enter键，光标可以直接跳转到指定行。
4）搜索
先选中需要搜索的内容，再按组合键Ctrl＋F，可以搜索选中的内容。
5）替换
在命令栏中选择【编辑】→【查找】→【替换】，可以批量替换代码。
6）自动引用库
当程序中没有引用库而直接使用库时，可以把光标放在库名上，此时库名下就会出现引用库提示，单击需要的引用项后PyCharm会自动引用库。
7）自动安装库
当程序没有安装库而直接引用库时，可以把光标放在库名上，当出现提示菜单时，单击选择需要安装的库，PyCharm会自动安装库。
8）代码格式化
如果出现Tab和空格混用的情况，则可在命令栏中选择【代码】→【重新格式化代码】，PyCharm会自动统一格式。
9）错误提示
PyCharm主界面的右上角有一个问题代码报警数字，单击后在下面会出现报警类型及所在的行数，双击报警信息后，光标会自动跳转到问题代码所在的行。
10）自定义文件头
在实际的代码编写中，经常需要定义属于自己的文件头，例如程序的创建时间、作者、编码等。在PyCharm中，可以自定义文件头，以后新建的程序都会自动加载文件头内容，设置方法如下。
选择【文件】→【设置】→【编辑器】→【文件和代码模板】→Python Script，如图5-11所示。
输入文件头内容，单击【确定】按钮，以后新建Python文件时，模板内容会自动加载，如图5-12所示。
11）实时模板
选择【文件】→【设置】→【编辑器】→【实时模板】→
增加快捷命令，如图5-13所示。
【缩写】即快捷键，例如cs；【描述】是对快捷键内容的描述，例如“测试”；【模板文本】即快捷键对应的文本；最关键的步骤是选择“定义”，然后选择Python；【展开方式】默认为Tab键，不用更改；最后单击【确定】按钮，编程时输入快捷键cs再按Enter键或Tab键，这样快捷键cs对应的文本内容会自动补齐。
图5-11 PyCharm添加文件头
图5-12 PyCharm自动加载文件头
图5-13 PyCharm添加快捷键
笔者已经把Python编程常用的36个实时模板汇总在一起，供读者参考，详见18.2.2节。
12）运行程序
运行Python程序常用的方法有以下3种：
（1）组合键Ctrl＋Shift＋F10。
（2）右击【代码编辑】窗口，选择菜单中的
运行。
（3）在【项目管理】窗口右击程序的文件名，选择
运行。
txt文本文件最常用的操作方法有全文读取、列表读取、分行写入。
全文读取是一次读出全部文本内容，示例代码如下：
with open('txt/1.txt',mode＝'r')as t:
print(t.read())
运行结果如下：
张三
666666
打开文件open（'txt/1.txt'，mode＝'r'）命令的参数'txt/1.txt'为1.txt文件的路径，mode＝'r'表示只读模式。
将打开的文件对象命名为t，read（）用于全文读取文本。
列表读取是把文本内容的每行作为列表的一个元素，可以索引取出，适用于记录程序配置信息，例如用户名、密码等，示例代码如下：
with open('txt/1.txt',mode＝'r')as t:
print(t.readlines()[0])
运行结果如下：
张三
readlines（）用于列表读取文本。
文本写入，常用的方式是逐行写入，也可以遍历列表循环写入，示例代码如下：
with open('txt/2.txt',mode＝'w')as t:
t.write('李四\n')
t.write('999999')
运行代码，打开保存的2.txt文件，内容如下：
李四
999999
open（'txt/2.txt'，mode＝'w'）的参数mode＝'w'是覆盖写模式，表示文件内容全部删除重写。如果设置成mode＝'a'，则表示追加写模式，每次都从文本尾部追加写入，'\n'表示换行。
CSV文件是逗号连接的字符串存储的文本，CSV文件也是手机通讯录支持的格式。
Python写入单行文本时，把文本放入列表，列表用逗号连接成字符串写入即可，示例代码如下：
l＝['张三','李四','王五']
with open('csv/1.csv',mode＝'w')as t:
t.write(','.join(l)＋'\n')
CSV文件的内容如下：
张三 李四 王五
读取单行文本，示例代码如下：
with open('csv/1.csv',mode＝'r')as t:
l＝t.read().strip('\n').split(',')
print(l)
运行结果如下：
['张三','李四','王五']
与读取txt文本的方法相似，open（）函数的参数mode＝'r'表示只读。程序读出逗号连接的字符串后先用strip（'\n'）去掉换行符，再用split（'，'）分割成列表。
多行多列数据的写入，示例代码如下：
l＝[['姓名','性别'],['张三','男'],['李四','女']]
with open('csv/2.csv',mode＝'w')as t:
for i in l:
t.write(','.join(i)＋ '\n')
运行代码，打开保存的2.csv文件，内容如下：
姓名 性别
张三 男
李四 女
当将多行数据写入文件时，一行数据用一个列表表示，遍历循环所有列表写入。
多行多列数据的读取，示例代码如下：
l＝[]
with open('csv/2.csv',mode＝'r')as t:
for i in t:
l.append(i.strip('\n').split(','))
print(l)
运行结果如下：
[['姓名','性别'],['张三','男'],['李四','女']]
程序读取多行多列数据时，用for循环遍历每行数据，用strip（'\n'）函数去掉每行的换行符，用split（'，'）函数把一行的内容根据'，'分割成一个列表元素，然后加入列表l＝[]中。
如果需要用计算机模拟鼠标、键盘自动操作一些重复性工作，就要用到Pyautogui库了。安装命令如下：
pip install pyautogui
图形界面常用的操作是移动光标和单击动作，例如打开网页、窗口最大化、窗口最小化等，代码如下：
#//第5章/5.1.py
import pyautogui,time
time.sleep(5)
pyautogui.moveTo(10,10,duration＝0.25) #移动到(10,10)
time.sleep(5)
pyautogui.moveTo(300,300,duration＝0.25) #移动到(300,300)
time.sleep(5)
pyautogui.moveRel(200,200,duration＝0.25) #移动到(200,200)
time.sleep(5)
pyautogui.click() #单击
pyautogui.moveTo（10，10，duration＝0.25）函数的参数“10，10”用于将光标移动到绝对坐标（10，10）位置，duration＝0.25表示用时0.25s; pyautogui.moveRel（200, 200, duration＝0.25）函数用于将光标移动到相对坐标（200, 200）位置；绝对坐标是以屏幕左上角为坐标原点，向右为 x 轴正方向，向下为 y 轴正方向的坐标；相对坐标是把光标当前位置看作坐标原点的坐标。
键盘操作常用的是输入内容和按下组合键，例如输入用户名、密码、全选的组合键Ctrl＋A、复制的组合键Ctrl＋C、粘贴的组合键Ctrl＋V等，代码如下：
#//第5章/5.2.py
import pyautogui,time
time.sleep(3)
pyautogui.moveTo(100,100,duration＝0.25)
pyautogui.click()
pyautogui.typewrite('hellow\n',0.25) #输入字符串或列表
pyautogui.PAUSE＝1 #每个动作停1s
pyautogui.hotkey('Ctrl','a') #按下组合键Ctrl＋A
pyautogui.hotkey('Ctrl','c') #按下组合键Ctrl＋C
pyautogui.hotkey('Ctrl','v') #按下组合键Ctrl＋V
pyautogui.hotkey('Ctrl','v')
pyautogui.hotkey('Ctrl','v')
#print(pyautogui.KEYBOARD_KEYS) #查看所有键名
运行程序前，首先打开一个文本编辑器并放置到屏幕左上角，将输入法调成英文输入法，然后运行程序，文本编辑器的内容如下：
hellow
hellow
hellow
pyautogui.typewrite（'hellow\n'，0.25）函数的参数'hellow'是模拟键盘输入的内容，'\n'是换行符，参数“0.25”表示输入每个字符停顿0.25s；pyautogui.hotkey（'Ctrl'，'c'）函数用于模拟键盘按下组合键'Ctrl＋C'；不同的键盘每个键的键名可能不同，用print（pyautogui.KEYBOARD_KEYS）命令可以查看键盘对应的键名。
pyautogui库有截屏功能，写个自动截屏程序监控计算机，代码如下：
#//第5章/5.3.py
import pyautogui,time
for i in range(3):
im＝pyautogui.screenshot() #截屏
im.save('pyautogui/{}.jpg'.format(i)) #保存
time.sleep(3)
除此之外，pyautogui还有颜色判断、查找图像等功能。
获取屏幕像素坐标的技巧：按下PrtScn键截取屏幕，打开画图板后单击
粘贴命令，再单击
铅笔工具，移动鼠标指针，在状态栏左下角会显示铅笔工具所在位置的坐标。
Openpyxl是处理Excel文件的第三方库，安装命令如下：
pip install openpyxl
Openpyxl对Excel文件有新建、打开、关闭、保存4种操作，代码如下：
#//第5章/5.4.py
import openpyxl
wb＝openpyxl.Workbook() #新建Excel文件
#wb＝openpyxl.load_workbook('excel/example.xlsx') #打开Excel文件
#wb＝openpyxl.load_workbook('excel/example.xlsx',data_only＝True)
wb.save('excel/example.xlsx') #保存Excel文件
wb.close() #关闭Excel文件
Workbook（）命令用于创建一个新文件；load_workbook（）命令用于打开已有的Excel文件；参数data_only＝True的作用是把表中公式转换为运算结果，例如将'＝1＋3'转换为运算结果4，否则只能读出字符串'＝1＋3'；save（）用来保存文件，最后用close（）关闭文件。
Openpyxl对Excel工作表有新建、删除、重命名、获得名称列表等操作，代码如下：
#//第5章/5.5.py
import openpyxl
wb＝openpyxl.load_workbook('excel/1.xlsx') #打开文件
#sh1＝wb['Sheet1'] #打开工作表
#wb.create_sheet(index＝0,title＝'1') #在索引号0处新建表1
#wb.create_sheet(index＝1,title＝'2') #在索引号1处新建表2
#wb.remove_sheet(wb.get_sheet_by_name('2')) #删除名为2的表
#print(sh1.title)
#sh1.title＝'重命名' #重命名表
#print(sh1.title)
print(wb.sheetnames) #获取表名列表
for sheet in wb: #遍历打印表名
print(sheet.title)
print('1'in wb.sheetnames) #判断有没有表'1'
wb.save('excel/1.xlsx')
wb.close()
运行结果如下：
['11','2','1','重命名','Sheet1']
11
2
1
重命名
Sheet1
True
wb['Sheet1']用表名索引文件对象，这是打开表最简单的方法；create_sheet（index＝0，title＝'1'）表示在0位置新建名称为“1”的表，没有索引时建立在最后面。依次去掉注释，查看程序运行的效果。
Openpyxl对行、列常用的操作有统计、插入、删除等，代码如下：
#//第5章/5.6.py
import openpyxl
wb＝openpyxl.load_workbook('excel/1.xlsx')
sh1＝wb['重命名']
rows＝sh1.max_row #获取总行数
cols＝sh1.max_column #获取总列数
print(rows,cols)
sh1.insert_rows(1) #第1行插入1空行
sh1.insert_cols(2) #第2列插入1空列
sh1.delete_cols(2,2) #删除第2列数据
sh1.delete_rows(1,2) #删除1~2两行数据
wb.save('excel/2.xlsx')
wb.close()
Openpyxl对工作表从0开始索引，Openpyxl对Excel行、列操作时，起始行和列都是1，而且删除时包含右边界，例如sh1.delete_rows（1,）删除了第1列和第2列。
Openpyxl对单元格常用的操作有读取、写入、字体设置、字号设置、颜色设置、判断等，代码如下：
#//第5章/5.7.py
import openpyxl
wb＝openpyxl.load_workbook('excel/1.xlsx')
sh1＝wb['重命名']
s＝ sh1.cell(row＝2,column＝1).value #获取单元格的值
print(s)
sh1.cell(row＝5,column＝1).value＝'王五' #写入单元格的值
from openpyxl.styles import Font #导入字体模块
fontred＝Font(u'微软雅黑',size＝9,bold＝True,italic＝False,\
strike＝False,color＝'FF0000') #字体字号颜色
sh1.cell(row＝5,column＝3,value＝'记者').font＝fontred #写入文本＂记者＂
print(sh1.cell(row＝5,column＝1).value)
print(sh1.cell(row＝5,column＝1).value is None) #判断单元是否为空
sh1.cell(row＝5,column＝1).value＝'' #将单元格设置为None
wb.save('excel/1.xlsx')
wb.close()
Openpyxl一般用循环读取或写入内容，代码如下：
#//第5章/5.8.py
import openpyxl
wb＝openpyxl.load_workbook('excel/2.xlsx')
shnm＝wb['重命名']
sh1＝wb['1']
print(shnm.max_row)
for hang in range(shnm.max_row): #读出第1列的内容
print(shnm.cell(row＝hang＋1,column＝1).value)
print(shnm.max_column)
for lie in range(shnm.max_column): #读出第1行的内容
print(shnm.cell(row＝1,column＝lie＋1).value,end＝'')
for hang in range(shnm.max_row): #将表内数据写入表'1'
for lie in range(shnm.max_column):
sh1.cell(row＝hang＋1,column＝lie＋1).value\
＝shnm.cell(row＝hang＋1,column＝lie＋1).value
wb.save('excel/2.xlsx')
wb.close()
嵌套循环类似钟表的分针与秒针，分针走一格秒针走一圈，外层每取一个元素，内层就会循环全部元素。
Python-docx是处理Word文档的第三方库，安装命令如下：
pip install python－docx
Python-docx模块把一个Word文档分成了3个层级，第1层级为Document（文档），一个文件只有一个Document，一个Document有3个部件（包含文档信息sections）；第2层级为Paragraph（段落），一个文件可以有多个段落；第3层级为Run（块），一个段落可以有多个Run，一个Run就是相同的格式信息的连续字符串，如一张图像、一张表、一个字都可以是一个Run。
Python-docx对Word文档有新建、打开、保存3种操作，代码如下：
#//第5章/5.9.py
import docx
doc＝docx.Document() #新建文档
#doc＝docx.Document('word/2.docx') #打开文档
doc.save('word/1.docx') #保存文档
如果docx.Document（）函数不带参数，则表示新建文件，如果带文件名参数，则表示打开已有文档，当保存为已存在文档时会覆盖已有文档。
文本操作有添加段落和添加段内Run两种方法，代码如下：
#//第5章/5.10.py
import docx
doc＝docx.Document()
p1＝doc.add_paragraph('检查') #添加第1段
p2＝doc.add_paragraph('作者:张三') #添加第2段
p3＝doc.add_paragraph() #添加第3段
run31＝p3.add_run('这是第3段第1句话,') #第3段,第1个Run
run32＝p3.add_run('这是第3段第2句话,') #第3段,第2个Run
run32＝p3.add_run('这是第3段第3句话。') #第3段,第3个Run
doc.save('word/1.docx')
add_paragraph（）用于添加段落，既可以把文本内容直接传入，也可以通过Run添加文本。
Python-docx添加图像时可以设置图像的大小和位置，代码如下：
#//第5章/5.11.py
import docx
from docx.enum.text import WD_PARAGRAPH_ALIGNMENT #引入对齐函数
from docx.shared import Cm #引入单位(厘米)
doc＝docx.Document()
doc.add_picture(＂word/1.jpg＂,width＝Cm(6)) #插入图像的宽为6cm
last_paragraph＝doc.paragraphs[－1] #获得图像段落
last_paragraph.alignment＝WD_PARAGRAPH_ALIGNMENT.CENTER #图像居中
doc.save('word/1.docx')
doc.add_picture（＂word/1.jpg＂，width＝Cm（6））的参数＂word/1.jpg＂是插入图片的地址，参数width＝Cm（6）是插入图片的宽度。
WD_PARAGRAPH_ALIGNMENT.CENTER表示设置图像居中，也可以把CENTER换成LEFT或RIGHT，以便让图像靠左或靠右。
Python-docx可以设置表格行数、列数、内容、位置等，代码如下：
#//第5章/5.12.py
import docx
from docx.enum.table import WD_TABLE_ALIGNMENT #引入对齐函数
from docx.shared import Cm #引入单位(厘米)
doc＝docx.Document() #增加2行2列表格
table＝doc.add_table(rows＝2,cols＝4,style＝ 'Table Grid')
table.alignment＝WD_TABLE_ALIGNMENT.CENTER #表格居中
#table.allow_autofit＝False #允许手动调节
for row in table.rows: #设置表格列宽
row.cells[0].width＝Cm(2) #第1列宽2cm
row.cells[1].width＝Cm(1) #第2列宽1cm
table.cell(0,0).text＝＂姓名＂ #设置单元格的值
table.cell(0,1).text＝＂性别＂
table.cell(1,0).text＝＂张三＂
table.cell(1,1).text＝＂男＂
doc.save('word/1.docx')
doc.add_table（rows＝2，cols＝4，style＝'Table Grid'）的参数rows＝2，cols＝4表示插入表格为2行4列，参数style＝'Table Grid'为表格的样式，关于更多的样式信息，详见后面的样式设置。
常用的纸张设置的代码如下：
#//第5章/5.13.py
from docx import Document
from docx.shared import Cm
doc＝Document()
section＝doc.sections[0] #获取section对象
section.page_width＝Cm(21) #设置A4纸的宽度
section.page_height＝Cm(29.7) #设置A4纸的高度
section.top_margin＝Cm(2) #纸张上边距2cm
section.bottom_margin＝Cm(2) #纸张下边距2cm
section.left_margin＝Cm(2) #纸张左边距2cm
section.right_margin＝Cm(2) #纸张右边距2cm
doc.save('word/1.docx')
doc.sections[0]表示文档的纸张设置信息。
文字、图像、表格等都有样式，样式的获取详见本章资源包word文件夹内，这里主要介绍文本样式设置，代码如下：
#//第5章/5.14.py
import docx
from docx.shared import Pt,RGBColor #磅的单位及颜色
doc＝docx.Document()
#1全局样式
doc.styles['Normal'].font.color.rgb＝RGBColor(0,0,0) #颜色
doc.styles['Normal'].font.size＝Pt(12) #字号
doc.styles['Normal'].font.name＝u'宋体' #字体
doc.styles['Normal']._element.rPr.rFonts.set(qn('w:eastAsia'),u'宋体')
#2标题样式,0,1,2...表示标题字号由大到小
titlenr＝doc.add_heading('物理',1) #标题
titlenr.alignment＝WD_PARAGRAPH_ALIGNMENT.CENTER #居中
#3段内样式
p1＝doc.add_paragraph()
run＝p1.add_run('为红色文字,9px,斜体,楷体,非粗体,缩进18px')
run.font.size＝Pt(9)
run.font.color.rgb＝RGBColor(255,0,0)
run.font.name＝u'楷体'
run._element.rPr.rFonts.set(qn('w:eastAsia'),u'楷体')
run.italic＝True #倾斜
run.bold＝False #加粗
run.underline＝True #设置下画线
p1.paragraph_format.first_line_indent＝Pt(18) #首行缩进18像素
p1.space_after＝Pt(5) #上一段间隔Pt(5)
p1.space_before＝Pt(10) #下一段间隔Pt(10)
doc.add_page_break() #插入分页符
doc.save('word/1.docx')
文本样式一般先设置全局样式，再设置标题样式，最后用Run设置段内样式。不同的Run名字不同，如run1、run2等，在最后统一修改不同Run的格式。如果所有Run的名字相同，则无法修改每个Run的格式。
Python-docx可以对文本、图像、表格、样式形成列表，进行统计和索引访问，代码如下：
#//第5章/5.15.py
import docx
doc＝docx.Document('word/2.docx')
print(len(doc.paragraphs)) #段落个数
print(len(doc.tables)) #表格个数
print(len(doc.sections)) #节个数
print(len(doc.styles)) #样式个数
print(type(doc.tables))
print(len(doc.inline_shapes)) #图像个数
print(len(doc.paragraphs[0].text)) #文字个数
print(doc.paragraphs[0].text) #获取第1段文字内容
print(doc.tables[0].rows[0].cells[0].text) #0表0行0列内容
doc.tables[0].rows[0].cells[0].text＝'www' #修改内容
doc.save('word/2.docx')
使用上述方法可以索引、修改已有文档。
Python-pptx是处理PPT演示文档的第三方库，安装命令如下：
pip install python－pptx
Python-pptx模块把一个PPT文档分成了4个层级，第1层级为Presentations（文档），一个文件只有一个Presentations；第2层级为Sliders（页），一个文件可以有多页；第3层级为Shapes（容器），Shapes用于容纳文本框、表格和图像，slide.shapes.add_textbox（）函数用于添加文本框，add_paragraph（）函数用于在文本框内添加段落；第4层级为Run（块），每个段落可以用add_run（）函数添加多个Run，每个Run可以设置不同格式，Run的操作与Word中的Run的操作完全相同；slide.shapes.add_table（）函数用于添加表格，slide.shapes.add_picture（）函数用于添加图像。
Python-pptx对PPT文档有新建、打开、保存3种操作，代码如下：
#//第5章/5.16.py
from pptx import Presentation
prs＝Presentation() #新建文档
#prs＝Presentation('ppt/1.pptx') #打开已有文档
prs.save('ppt/1.pptx') #保存文档
当用save（）函数保存文件时，如果文件已存在，则会覆盖原文件。
Python-pptx对幻灯片常用的操作有插入、删除等，代码如下：
#//第5章/5.17.py
from pptx import Presentation
prs＝Presentation() #新建PPT文档
slide1＝prs.slides.add_slide(prs.slide_layouts[6]) #插入第1页空幻灯片
slide2＝prs.slides.add_slide(prs.slide_layouts[6]) #插入第2页空幻灯片
slide3＝prs.slides.add_slide(prs.slide_layouts[6]) #插入第3页空幻灯片
print(len(prs.slides))
del prs.slides._sldIdLst[－1] #删除最后一页幻灯片
print(len(prs.slides))
prs.save('ppt/1.pptx')
运行结果如下：
3
2
prs.slides.add_slide（prs.slide_layouts[6]）用于插入空白幻灯片，参数prs.slide_layouts[6]是插入幻灯片的样式，[6]表示空白幻灯片。
先插入了3张幻灯片，删除最后1张后还有2张。删除之前，一般用print（len（prs.slides））命令查看共有几页，再删除指定索引号的幻灯片。
用幻灯片的shapes.add_textbox（）方法添加文本框，用textbox.text_frame.add_paragraph（）方法添加段落，再设置段落内容，代码如下：
#//第5章/5.18.py
from pptx import Presentation
from pptx.dml.color import RGBColor #颜色
from pptx.util import Inches,Pt #英寸、磅等单位
prs＝Presentation() #新建PPT文档
slide1＝prs.slides.add_slide(prs.slide_layouts[6]) #插入空白幻灯片
textbox＝slide1.shapes.add_textbox(Inches(0.6),Inches(0.3)Inches(9),Inches(6))
#添加文本框
tf＝textbox.text_frame #获取文本框对象
para＝tf.add_paragraph() #文本框新增段落
para.text＝＂第1段＂ #设置第1段内容
para.line_spacing＝4 #第1段1.5倍的行距
font＝para.font #设置第1段字体样式
font.name＝'微软雅黑'
font.bold＝True
font.size＝Pt(20)
font.color.rgb＝RGBColor(255,0,0)
new_para＝textbox.text_frame.add_paragraph() #添加第2段文本
new_para.text＝＂第2段＂ #第2段文本内容
new_para＝textbox.text_frame.add_paragraph() #添加第3段文本
new_para.text＝＂第3段＂ #第3段文本内容
prs.save('ppt/1.pptx')
添加文本框shapes.add_textbox（）函数的4个参数x、y、w、h即插入文本框的x坐标和y坐标，以及文本框的宽度w和高度h。每个段落可以增加多个Run，不同的Run可以设置不同的格式，示例代码如下：
run1＝new_para.add_run()
run1.text＝(＂内容＂)
run1.font.name＝u'楷体'
run2＝new_para.add_run()
run2.text＝(＂内容2＂)
run2.font.name＝u'黑体'
Python-pptx添加图像时可以设置图像的大小和位置，代码如下：
#//第5章/5.19.py
from pptx import Presentation
from pptx.util import Inches
prs＝Presentation() #新建PPT文档
slide2＝prs.slides.add_slide(prs.slide_layouts[6]) #插入空白幻灯片
#设置插入图像的参数
left,top,width,height ＝ Inches(1),Inches(0.5),Inches(2),Inches(2)
#插入图像
pic＝slide2.shapes.add_picture('ppt/1.jpg',left,top,width,height)
prs.save('ppt/1.pptx') #保存文档
插入图像slide2.shapes.add_picture（）函数的4个参数x、y、w、h即插入图像的位置坐标x和y，以及插入图像的宽度w和高度h。
Python-pptx可以设置表格的行数、列数、内容、位置等信息，代码如下：
#//第5章/5.20.py
from pptx import Presentation
from pptx.util import Inches
prs＝Presentation() #新建PPT
slide3＝prs.slides.add_slide(prs.slide_layouts[6]) #插入空白幻灯片
rows,cols,left,top,width,height＝2,3,Inches(3.5),\
Inches(0.5),Inches(6),Inches(0.8) #表格参数
table＝slide3.shapes.add_table(rows,cols,left,top,
width,height).table #添加表格
table.columns[0].width＝Inches(2.0) #第1列的宽度
table.columns[1].width＝Inches(4.0) #第2列的宽度
table.cell(0,0).text＝'语文' #表格内容
table.cell(0,1).text＝'数学'
table.cell(0,2).text＝'英语'
table.cell(1,0).text＝'2'
table.cell(1,1).text＝'3'
table.cell(1,2).text＝'1'
prs.save('ppt/1.pptx')
Python-pptx对表格的索引是从0开始的，第1行第1列的单元格索引为table.cell（0，0）。
当Python-pptx增加新的Sliders、Shapes、textbox、paragraph、Run时，尽管名字可以一样，但不能单独设置格式，如果想在程序尾部统一设置格式，则每个对象的名字不能相同。
JSON是跨平台的文件格式，以键－值对形式存储，读写灵活，访问速度快，JSON是Python的内置库，不需要安装。
JSON写入数据，代码如下：
#//第5章/5.21.py
import json
new_dict＝{＂张三＂:666,＂李四＂:999} #新建数据
with open(＂jsonwj/test.json＂,'w')as f: #新建JSON文件
json.dump(new_dict,f) #写入数据
打开test.json文件，文件的内容如下：
{＂\u51b0\u58a9\u58a9＂:666,＂\u96ea\u5bb9\u878d＂:999}
这是汉字的十六进制数据，直接显示汉字的方法详见下文；这种方式是覆盖写，即删除全部内容重写；JSON数据中的字符串必须用双引号，而不能用单引号。
JSON读取数据，代码如下：
#//第5章/5.22.py
import json
with open('jsonwj/test.json','r',encoding＝'UTF－8')as f: #打开文件
jg ＝ json.load(f)[＂张三＂] #获取内容
print(jg)
运行结果如下：
666
open（'jsonwj/test.json'，'r'，encoding＝'UTF-8'）命令的参数'jsonwj/test.json'是读取的文件，参数'r'表示只读，参数encoding＝'UTF-8'表示编码为UTF-8。读取数据用load（），写入数据用dump（）。
JSON添加、删除、修改数据的代码如下：
#//第5章/5.23.py
import json
with open(＂jsonwj/test.json＂,＂r＂,encoding＝'UTF－8')as f:
data ＝ json.load(f) #读取
data[＂王五＂]＝＂增加的＂ #增加
data[＂李四＂]＝＂增加的＂ #增加
del data[＂李四＂] #删除
data[＂张三＂]＝＂修改的＂ #修改
with open(＂jsonwj/test.json＂,'w',encoding＝'UTF－8')as f: #保存
json.dump(data,f,ensure_ascii＝False)
JSON增加、修改、删除数据的方法和字典操作相同，打开test.json文件，内容如下：
{＂张三＂:＂修改的＂,＂王五＂:＂增加的＂}
参数ensure_ascii＝False可使打开的JSON文件显示汉字。
FFmpeg是开源的视频处理库，进入FFmpeg官网，如图5-14所示。
图5-14 FFmpeg官网
将光标悬停在
图标上，图标下面会弹出Windows版本的下载链接，选择Windows builds by BtbN进入下载界面，如图5-15所示。
图5-15 FFmpeg下载界面
选择ffmpeg-n5.0-latest-win64-gpl-5.0.zip进行下载，下载完成后双击ffmpeg-n5.0-latest-win64-gpl-5.0.zip，把bin目录下的程序ffmpeg.exe复制到项目目录内，例如，笔者的目录是ffm，再拷入一个MP4格式的视频文件并改名为1.mp4。在该目录命令行中输入cmd命令后按Enter键，进入cmd命令行窗口，如图5-16所示。
图5-16 FFmpeg目录
输入一条提取声频的命令ffmpeg-i 1.mp4-q：a 0-map a sa.mp3后按Enter键，如图5-17所示。
程序运行完成后，在ffm目录生成了视频的声频文件sa.mp3，如何用Python实现自动批量操作呢？需要用Python内置库os的system（）函数，它可以执行字符串内的命令，相当于在cmd命令行窗口内执行，示例代码如下：
图5-17 FFmpeg命令
import os
os.system('sa.mp3') #打开MP3
os.system('notepad') #打开记事本
system（）函数也可以打开Word、视频等任意格式的文件。
FFmpeg的常用命令如下。
提取视频1.mp4里的声频并保存为1.mp3文件，代码如下：
import os
os.system('ffmpeg－i 1.mp4－q:a 0－map a 1.mp3')
将声频文件sa.mp3切割为5s一份的多个声频文件，代码如下：
import os
os.system('ffmpeg－i sa.mp3－f segment－segment_time 5－c copy out % 02d.mp3')
将声频文件sa.mp3切割为5s一份的多个声频文件并保存到m文件夹，代码如下：
import os
os.system('ffmpeg－i sa.mp3－f segment－segment_time 5－c copy m out % 02d.mp3')
转换为百度能识别的单声道、16位，并且为16kHz采样的PCM格式，代码如下：
import os
os.system('ffmpeg－y－i sa.mp3－acodec pcm_s16le－f s16le－ac 1－ar 16000 r.pcm')
剪去所有超过2s的静音片段，代码如下：
import os
os.system('ffmpeg－i sample.mp3－af silenceremove＝stop_periods\
＝－1:stop_duration＝2:stop_threshold＝－30dB output.mp3')
选择性切割，参数-ss用于设置开始切割的位置，参数-t用于设置切割持续的时间，代码如下：
import os
os.system('ffmpeg－i 1.mp3－ss 00:00:03－t 00:00:12－acodec copy tmp.mp3')
MP4格式转换为AVI格式，代码如下：
os.system('ffmpeg－i 1.mp4 output.avi')
FFmpeg还有合并声频、视频、录音、录屏等功能，格式化工厂就是由FFmpeg开发出来的。
%02d中的%在字符串中表示占位符，d表示占位符的变量是整数，2表示整数长度为2，0表示不足2位的用0从左边填充。与format（）命令的用法相似，其他常用方法如下：
print（'%2d-%02d'%（4，1））结果为4-01。
print（'%.3f'%3.1415926）的结果为3.142，.3表示保留3位小数，f表示浮点数。
print（'我%s是%s人！'%（'就'，'中国'））的结果为'我就是中国人！'，s表示字符串。
当代码中%02d省略了变量时，默认从1开始递增。%占位符还可以控制两对三单引号''' '''表示的多行字符串内的变量，详见1 7.7.py文件，这是format（）命令所不能的。
Python第3种格式控制f-string则是整合了以上两种方法中的优点，示例代码如下：
print(f'''结果为{6*8}''')
运行结果如下：
结果为48
如果变量是字符串，则使用更灵活，代码如下：
aaa＝'光'
ss＝f＂＂＂
床前
明月
{aaa}
＂＂＂
print(ss)
运行结果如下：
床前
明月
光
在代码17.6.py文件中也用到了f-string格式控制的方法。
Python内置库smtplib、email用于邮件发送。以QQ邮箱为例，首先要获取授权码，步骤如下：登录QQ邮箱，选择【设置】→【账户】→POP3/SMTP→【已开启】，手机发送短信后收到授权码。
smtplib、email发送纯文本邮件，代码如下：
#//第5章/5.24.py
import smtplib
from email.mime.text import MIMEText
msg＝MIMEText('这是纯文本邮件内容','plain','UTF－8') #创建邮件
msg['From']＝ '发件邮箱' #发件邮箱
msg['To']＝ '收件邮箱' #收件邮箱
msg['Subject']＝＂标题＂ #邮件标题
server＝smtplib.SMTP_SSL('smtp.qq.com',465) #实例化应用
try:
server.login('发件邮箱','授权码') #发件邮箱及授权码
server.send_message(msg) #发送
print('已发送')
except Exception:
print('发送失败')
pass
server.quit() #退出
MIMEText（）函数的第1个参数'这是纯文本邮件内容'是邮件正文，第2个参数'plain'表明邮件类型为纯文本邮件，第3个参数表明编码为'UTF-8'，否则会出现乱码。
发送带附件的邮件，代码如下：
本例中发送了两个附件，如果需要，则可以添加更多附件。smtplib、email还可以发送html邮件。
Pandas是专业的数据分析库，功能强大，这里仅对常用功能进行介绍，安装命令如下：
pip install pandas
Pandas对文件的操作有打开、保存、显示等，代码如下：
#//第5章/5.26.py
import pandas as pd
df＝pd.read_excel('pan/1.xlsx',index_col＝'姓名')
df2＝pd.read_excel('pan/1.xlsx',skiprows＝1,usecols＝'a:b') #显示a:b列数据
print(df) #默认显示前5行
print(df2)
print(df.head(2)) #显示前2行内容
print(df.tail(2)) #显示后2行内容
df.to_excel('pan/2.xlsx') #保存
运行结果如下：
语文 数学
姓名
张三 99 96.0
李四 96 NaN
王五 97 91.0
张三 99
0 李四 96
1 王五 97
语文 数学
姓名
张三 99 96.0
李四 96 NaN
语文 数学
姓名
李四 96 NaN
王五 97 91.0
read_excel（）函数的参数index_col＝'姓名'是指定第1列'姓名'为索引列，如果不指定，Pandas则会自动在第1列位置插入新的索引列；参数skiprows＝1表示跳过第1行数据，如果设置为skiprows＝2，则表示跳过前两行数据，可以把需要跳过的行放入列表中，跳过多列；参数usecols＝'a：b'表示只显示a到b两列数据；默认情况下print（）只显示前5行数据，df.head（2）表示只显示前两行数据，df.tail（2）表示只显示后两行数据。
Pandas常用的统计方法有最大值、最小值、平均值、缺失的空值等，代码如下：
#//第5章/5.27.py
import pandas as pd
df＝pd.read_excel('pan/1.xlsx',index_col＝'姓名',header＝0)
print('总数',df['数学'].size) #返回值的总数
print('非缺',df['数学'].count()) #返回非缺失值的数目
print('空值',df['数学'].isnull().sum()) #统计空值的个数
print('最小',df['数学'].min()) #返回最小值
print('最大',df['数学'].max()) #返回最大值
print('平均',df['数学'].mean()) #返回平均值
print('总和',df['数学'].sum()) #返回总和
df.to_excel('pan/2.xlsx')
参数header＝0用来指定题头，默认为0，即第1行为题头，也可以将其他行指定为题头。
Pandas可以直接对列数据进行运算，代码如下：
#//第5章/5.28.py
import pandas as pd
df＝pd.read_excel('pan/1.xlsx',index_col＝'姓名')
print(df)
df['数学']＝df['数学']＋2 #列＋2
print(df)
#df.to_excel('pan/2.xlsx')
对列可以直接进行加、减、乘、除等运算，运行结果如下：
语文 数学
姓名
张三 99 96.0
李四 96 NaN
王五 97 91.0
语文 数学
姓名
张三 99 98.0
李四 96 NaN
王五 97 93.0
Pandas不仅可以对列直接进行四则运算，还可以对两个相同结构的表进行四则运算，示例代码如下：
pf＝pf＋pf2
详见6.21节内容。
从以上示例可以看出，空值不能参与运算，所以数据运算之前要对空值进行处理，代码如下：
#//第5章/5.29.py
import pandas as pd
df＝pd.read_excel('pan/1.xlsx',index_col＝'姓名',header＝0)
print(df)
df['数学']＝df['数学'].fillna(0) #用0替换缺失值
print(df)
#df.to_excel('pan/2.xlsx')
运行结果如下：
语文 数学
姓名
张三 99 96.0
李四 96 NaN
王五 97 91.0
语文 数学
姓名
张三 99 96.0
李四 96 0.0
王五 97 91.0
fillna（0）可以把空值换成0，也可以把空值处理成其他值，例如fillna（1）可把空值都换成1。
Pandas可以直接插入新列，并赋值或计算，代码如下：
#//第5章/5.30.py
import pandas as pd
df＝pd.read_excel('pan/1.xlsx',index_col＝'姓名')
print(df)
#df[＂总分＂]＝'' #后面建一列,其值为空
df['数学']＝df['数学'].fillna(0) #后面建一列,其值为0
df[＂总分＂]＝df[＂数学＂]＋df[＂语文＂] #插入新列并计算
print(df)
#df.to_excel('pan/2.xlsx')
例中有3行代码用于插入新列，即赋值为空、赋值为0、赋值为两列之和，当然也可以赋值为其他。
用openpyxl库对数据进行排序是非常麻烦的，用Pandas排序就简单多了，代码如下：
#//第5章/5.31.py
import pandas as pd
df＝pd.read_excel('pan/1.xlsx',index_col＝'姓名')
print(df)
df.sort_values(by＝'数学',inplace＝True,ascending＝True)#'数学'列升序
#df.sort_values(by＝['数学','语文'],inplace＝True,ascending＝[True,False])
print(df)
df.to_excel('pan/2.xlsx')
对“数学”这一列按升序进行排序，运行结果如下：
语文 数学
姓名
张三 99 96.0
李四 96 NaN
王五 97 91.0
语文 数学
姓名
王五 97 91.0
张三 99 96.0
李四 96 NaN
sort_values（）排序函数的参数inplace＝True表示在原数据中修改，inplace＝False表示在新建数据中修改；ascending＝True表示升序，ascending＝False表示降序；将多列数据排序放入列表中，例如by＝['数学'，'语文']，排序方法也是列表，例如ascending＝[True, False]，表示先按'数学'升序排序，再按'语文'降序排序。
Pandas的筛选功能就是筛选出符合条件的行，代码如下：
#//第5章/5.32.py
import pandas as pd
df＝pd.read_excel('pan/1.xlsx',index_col＝'姓名')
print(df)
df＝df.loc[df['数学'].apply(lambda a:95＜＝a＜100)] #'数学'列筛选
print(df)
df.to_excel('pan/2.xlsx')
程序只对“数学”这一列进行筛选，运行结果如下：
语文 数学
姓名
张三 99 96.0
本例中用到了Python内置的匿名函数lambda，读者可百度“匿名函数lambda教程”进行学习。
打开保存的文件可以看到，文件中只有筛选数据，这一点与Excel的筛选功能不同。Pandas也可以实现多列筛选。
Matplotlib是专业的数据可视化工具，安装命令如下：
pip install matplotlib
下面对常见的几个绘图命令进行介绍。
scatter（）函数用于绘制散点图，代码如下：
#//第5章/5.33.py
import matplotlib.pyplot as plt
x＝[1,2,3,4,5] #1 x坐标值
y＝[2.3,3.4,1.2,6.6,7.0] #2 y坐标值
plt.scatter(x,y) #3绘制图形
plt.savefig('plt/sdt.png') #4保存图像
plt.show() #5展示图像
运行结果如图5-18所示。
再加一组数据y2，指定颜色、标记符号及图例，代码如下：
#//第5章/5.34.py
import matplotlib.pyplot as plt
x＝[1,2,3,4,5] #1 x坐标值
y＝[2.3,3.4,1.2,6.6,7.0] #2 y坐标值
y2＝[3.3,3.4,4.2,10.6,13.0] #2 y2坐标值
plt.scatter(x,y,color＝'r',marker＝'＋') #3绘制红色＋号
plt.scatter(x,y2)
plt.legend([r'$Y$',r'$N$']) #添加图例
plt.savefig('plt/sdt.png') #4保存图像
plt.show() #5展示图像
运行结果如图5-19所示。
图5-18 散点图1
图5-19 散点图2
Matplotlib并没有直接提供绘制折线图的函数，但是可以用plot（）函数实现，它既可以画点图，也可以画线图，代码如下：
#//第5章/5.35.py
import matplotlib.pyplot as plt
x＝[1,2,3,4,5] #1 x坐标值
y＝[2.3,3.4,1.2,6.6,7.0] #2 y坐标值
y2＝[3.3,3.4,4.2,10.6,13.0]
plt.plot(x,y,color＝＂g＂,marker＝'D',markersize＝5) #3绘图
plt.scatter(x,y2)
plt.legend([r'$ Y $',r'$ N $'],loc＝＂lower right＂) #图例
plt.rcParams['font.sans－serif']＝'simhei' #显示中文
plt.xlabel(＂时间＂) #x轴标签
plt.ylabel(＂活跃度＂) #y轴标签
plt.title(＂用户活跃度＂) #标题
plt.savefig('plt/zxt.png') #4保存
plt.show() #5展示
运行结果如图5-20所示。
图5-20 折线图
plt.plot（x，y，color＝＂g＂，marker＝'D'，markersize＝5）函数的参数x和y是坐标数值，color＝＂g＂表示线条是绿色，marker＝'D'表示坐标点的线型为菱形，markersize＝5表示坐标点大小，还可以用linestyle＝'--'表示线型为虚线，linewidth＝2.5表示线的粗细等。
线型类别见表5-1。
表5-1 线型类别
颜色代码见表5-2。
表5-2 颜色代码
坐标点样式见表5-3。
表5-3 坐标点样式
当用Matplotlib绘制多组数据时，如果没有指定样式，则Matplotlib会按上述样式顺序赋值。
Matplotlib提供了bar（）函数来绘制柱状图，代码如下：
#//第5章/5.36.py
import matplotlib.pyplot as plt
x＝[1,2,3,4,5] #1 x坐标值
y＝[2.3,3.4,1.2,6.6,7.0] #2 y坐标值
plt.bar(x,y) #3绘制柱状图
#plt.savefig('plt/zzt.png') #4保存
plt.show() #5展示
运行结果如图5-21所示。
多组数据的柱状图绘制，代码如下：
#//第5章/5.37.py
import matplotlib.pyplot as plt
x＝[1,2,3,4,5] #1 x坐标值
y＝[2.3,3.4,1.2,6.6,7.0] #2 y坐标值
x2＝[1.4,2.4,3.4,4.4,5.4]
y2＝[3.3,3.4,4.2,10.6,13.0]
fig＝plt.figure() #添加子图区域
ax＝fig.add_axes([0,0,1,1]) #子图比例系数
ax.bar(x,y,color＝'r',width＝0.4) #3绘制柱状图
ax.bar(x2,y2,color＝'g',width＝0.4)
#plt.savefig('plt/zzt37.png') #4保存
plt.show() #5展示
运行结果如图5-22所示。
图5-21 柱状图1
图5-22 柱状图2
ax＝fig.add_axes（[0，0，1，1]）函数的参数[0，0，1，1]表示子图在原图中距左边、底边、宽度、高度的比例系数。读者可以把参数[0，0，1，1]换成[0.2，0.2，0.8，0.8]，对比效果，加深理解。
Matplotlib绘制多柱状图时需要添加子图，并且需要指定子图在原图中的位置及缩放比例，相当于多张图叠加在一起，所以每个柱状图都有各自的 x 、 y 数据，各柱状图 x 坐标值的差值应为柱状图的宽度，本例中柱状图的宽度为width＝0.4，差1.4－1为0.4，表示画完一个紧接着画下一个。如果 x 轴数据差大于柱宽，则会出现柱子分离现象，示例代码如下：
#//第5章/5.38.py
import matplotlib.pyplot as plt
x＝[1,2,3,4,5] #1 x坐标值
y＝[2.3,3.4,1.2,6.6,7.0] #2 y坐标值
x2＝[1.5,2.5,3.5,4.5,5.5]
y2＝[3.3,3.4,4.2,10.6,13.0]
fig＝plt.figure() #添加子图区域
ax＝fig.add_axes([0,0,1,1]) #子图比例系数
ax.bar(x,y,color＝'r',width＝0.3) #3绘制柱状图
ax.bar(x2,y2,color＝'g',width＝0.3)
#plt.savefig('plt/zzt38.png') #4保存
plt.show() #5展示
运行结果如图5-23所示。
差距越大，柱之间的距离就越大。
Matplotlib的pie（）函数用于绘制饼图，代码如下：
#//第5章/5.39.py
from matplotlib import pyplot as plt
x＝[23,17,35,29,12] #1 x坐标值
fig＝plt.figure() #添加子图区域
ax＝fig.add_axes([0,0,1,1]) #子图比例系数
langs＝['C','C++','Java','Python','PHP'] #外标签
ax.pie(x,labels＝langs,autopct＝'% 1.2f % %') #3绘制饼图
plt.savefig('plt/zzt39.png') #4保存
plt.show() #5展示
运行结果如图5-24所示。
图5-23 柱状图3
图5-24 饼图
ax.pie（x，labels＝langs，autopct＝'%1.2f%%'）函数的参数x为一维数组，参数labels是饼图的外标签，参数autopct是饼图的内标签，'%1.2f%%'是饼图面积的百分比，包含两位小数。
当用Matplotlib绘制多子图时，可用subplot（）指定行数、列数及画图位置，代码如下：
#//第5章/5.40.py
from matplotlib import pyplot as plt
x＝['group_a','group_b','group_c'] #1 x坐标值
y＝[1,10,100] #2 y坐标值
plt.figure(figsize＝(9,3)) #图宽9英寸,高3英寸
plt.subplot(131) #1行3列放在第1列
plt.bar(x,y) #3绘图
plt.subplot(132) #1行3列放在第2列
plt.scatter(x,y) #3绘图
plt.subplot(133) #1行3列放在第3列
plt.plot(x,y) #3绘图
plt.savefig('plt/zzt40.png') #4保存
plt.show() #5展示
运行结果如图5-25所示。
plt.subplot（131）函数的参数131表示绘图的位置在1行3列的第1列位置。
还可以用facecolor参数指定背景颜色，用edgecolor参数指定边框颜色，用frameon参数指定是否显示边框，用axis（'off'）参数关闭子图外轮廓。
还有其他设置，如设置坐标刻度值的大小，代码如下：
plt.tick_params(labelsize＝25)
设置图例字体及大小，代码如下：
图5-25 子图并列
font1＝{'family':'Times New Roman','weight':'normal','size':20,}
plt.legend([r'Y'],loc＝＂lower right＂,prop＝font1)
设置坐标轴的名称及字体大小，代码如下：
plt.xlabel('X',font1)
由于百度AI提供了很方便的接口，所以可以很容易地调用百度AI实现人工智能。进入百度AI官网后，单击右上角的【控制台】按钮进行登录，使用已有的百度账号即可，如果没有百度账号，则需要注册一个并完成实名认证。
安装百度AI库的命令如下：
pip install baidu－aip
将光标移动到控制台左上角蓝色导航按钮
上，网页会自动弹出导航栏，如图5-26所示。
依次选择【导航栏】→【文字识别】→【创建应用】，弹出的界面如图5-27所示。
【应用名称】可以任意填写，例如wzocr，选择【接口选择】右边红色的【去领取】，进入【领取页面】界面，【接口名称】选择【全部】→【0元领取】，然后关闭本界面，回到创建应用界面，【文字识别HTTP SDK】不用选择，【应用归属】选择【个人】，【应用描述】可以任意填写，单击【立即创建】→【返回列表】。
新建一个keyword.txt文件，将AppID、API Key、Secret Key内容复制到keyword.txt内，Secret Key是隐藏的，单击【显示】按钮后再复制，如图5-28（a）所示，新建文本内容如图5-28（b）所示。
图像文字识别只需简单传入key和图像，代码如下：
图5-26 产品服务导航
图5-27 创建文字识别应用
图5-28 文字识别key
#//第5章/5.41.py
from aip import AipOcr
client＝AipOcr('AppID','API Key','Secret Key') #加载key
with open('baid/1.png','rb')as f: #读取图像
image＝f.read()
text＝client.basicAccurate(image) #调用
result＝text['words_result'] #获取结果
for i in result:
print(i['words']) #打印结果
识别结果如下：
展示目录.txt
文字识别还有生僻字版、通用文字识别enhancedGeneralUrl（）、网络图像文字识别webImageUrl（）、身份证识别idcard（）、表格文字识别form（）、二维码识别qrcode（）、数字识别numbers（）、手写文字识别handwriting（）等功能，需要把代码中的basicAccurate（）函数换成相应的函数，准确率更高、速度更快，如果不换，则用通用方法识别。
依次选择【导航栏】→【语音技术】→【创建应用】，其他步骤与创建文字识别应用的步骤类似，最后将语音key保存为keyvoice.txt文件。
文字转语音MP3，代码如下：
#//第5章/5.42.py
from aip import AipSpeech
client＝AipSpeech('AppID','API Key','Secret Key') #加载key
result＝client.synthesis('百度AI开放平台','zh',1) #请求
if not isinstance(result,dict): #保存
with open('baid/auido.mp3','wb')as f:
f.write(result)
运行结果是在文件夹内生成auido.mp3语音文件。
client.synthesis（'百度AI开放平台'，'zh'，1）的参数'百度AI开放平台'是文本内容，参数'zh'表示转换为中文，参数“1”表示Web端请示。更多设置（例如改变语速、音调、音量、发声人物等）详见10.10节。
语音文件转文字，代码如下：
#//第5章/5.43.py
from aip import AipSpeech
client＝AipSpeech('AppID','API Key','Secret Key') #加载key
with open('baid/record.wav','rb')as fp: #读取声频文件
au＝fp.read()
res＝client.asr(au,'wav',16000,{'dev_pid':1537,}) #请求
print('识别结果:'＋＂＂.join(res['result']))
识别结果如下：
识别结果:现在进行测试。
asr（au，'wav'，16000，{'dev_pid'：1537，}）命令的第1个参数au是上传的二进制声音文件；'wav'是上传的文件格式，百度支持mp3、pcm、m4a、amr等单声道、16位深、16000Hz采样率的声频文件，dev_pid是语言类型，1537表示中文普通话。
依次选择【导航栏】→【人脸识别】→【创建应用】→【应用名称】，可以任意填写，例如rlsb→【去领取】→【接口类别】全选，如果之前没有完成实名认证，则无法领取，实名认证完成后刷新网页，再选择【0元领取】，其他步骤与创建文字识别应用的步骤类似，最后将人脸识别key保存为keyface.txt文件。
对计算机上的图像人物进行“颜值”打分，代码如下：
#//第5章/5.44.py
from aip import AipFace
import base64
aipFace＝AipFace('AppID','API Key','Secret Key') #加载key
with open('baid/2.png',＂rb＂)as fp:
base64_data＝str(base64.b64encode(fp.read()),'UTF－8') #编码
r＝aipFace.detect(base64_data,＂BASE64＂,{＂face_field＂:＂beauty＂}) #调用
print(r[＂result＂][＂face_list＂][0]['beauty']) #结果
运行结果如下：
79.86
对网络上的图像人脸进行“颜值”打分，代码如下：
#//第5章/5.45.py
from aip import AipFace
aipFace＝AipFace('AppID','API Key','Secret Key') #加载key
im＝＂http://n1.itc.cn/img8/wb/recom/2017/04/19/149256623627782055.JPEG＂
op＝{＂face_field＂:＂age,beauty＂,＂max_face_num＂:4}
result＝aipFace.detect(im,＂URL＂,op) #请求
face_num＝result['result']['face_num']
for num in range(0,int(face_num)):
location＝result['result']['face_list'][num－1]
beauty＝location['beauty']
age＝location[＂age＂]
print(age,beauty) #年龄、颜值
运行结果如下：
23 70.89
22 80.09
16 53.57
op＝{＂face_field＂：＂age，beauty＂，＂max_face_num＂：4}中的参数＂face_field＂：＂age，beauty＂表示年龄、颜值，＂max_face_num＂：4表示1幅图像中最多检测4张人脸。
程序默认按脸的大小顺序进行打分。学完第11章OpenCV后，分值可以直接绘制到图像上。
人脸检测还有性别、人脸数量、发笑程度、戴眼镜类型、情绪、口罩等55项检测内容。
现在的化妆技术十分强大，男性能化妆成女性，就让百度AI来分辨一下吧，代码如下：
运行结果如下：
相似度:78.56130981是同一人。
图像还可以是网上的URL链接指向的图像，还可以指定照片类型等。
进行人脸搜索需要先向人脸库上传人脸数据，然后用程序对照片与人脸库的照片进行对比，返回结果。选择【人脸检测】→【应用列表】→【查看人脸库】→【新建组】→【新建用户】，这样就可以上传照片了。人脸搜索，代码如下：
查询结果如下：
8
爱因斯坦
search（）函数的第1个参数data是照片数据，第2个参数ABSE64是编码类型，第3个参数是在哪个组查询，笔者此处的查询组是mr。返回查询到的人脸库编号，这里简单地对返回的7号和8号进行了判断。
分组、上传、修改、删除等功能都可以通过程序完成，而不需要登录网站。
百度自然语言分析功能有词法分析、词法分析（定制版）、中文词向量表示、词义相似度、短文本相似度、依存句法分析、中文DNN语言模型、情感倾向分析、情感倾向分析（定制版）、评论观点抽取、评论观点抽取（定制版）、对话情绪识别、文本纠错、文章分类、文章标签、新闻摘要、地址识别、智能作诗、智能对联等。
依次选择【导航栏】→【机器翻译】→【创建应用】，其他步骤与创建文字识别应用的步骤类似，最后将自然语言key保存为keyyuyan.txt文件。
文本纠错功能可以提供正确示例参考，代码如下：
#//第5章/5.48.py
from aip import AipNlp
client＝AipNlp('AppID','API Key','Secret Key') #加载key
result＝client.ecnet('百度是一家人工只能公斯') #请求
for item in result.items():
if item[0]＝＝'item':
if float(item[1]['score'])＞0 and float(item[1]['score'])＜1:
print('百度是一家人工只能公斯') #打印原文
print(item[1]['correct_query']) #打印纠错后
运行结果如下：
百度是一家人工只能公斯
百度是一家人工智能公司
文本纠错的更多用法，详见10.7节。
百度的自然语言处理还有词法分析lexer（）、情感倾向分析sentimentClassify（）、文章分类topic（）、对话情绪识别emotion（）、新闻摘要newsSummary（）等功能，只要把ecnet（）换成相应方法即可。
图像增强与特效技术能对质量较低的图像进行去雾、对比度增强、无损放大等多种优化处理，重建高清图像，并提供黑白图像上色、图像风格转换、人物动漫化风格等多个图像特效API能力。
依次选择【导航栏】→【图像增强与特效】→【创建应用】，其他步骤与创建文字识别应用的步骤类似，最后将图像增强与特效key保存为keyimg.txt文件。
黑白图像上色功能可以把黑白照片处理成彩色照片，代码如下：
#//第5章/5.49.py
import base64
from aip import AipImageProcess
client＝AipImageProcess('AppID','API Key','Secret Key')
with open('baid/hb.jpg','rb')as f:
image＝f.read() #打开图像
img＝client.colourize(image) #黑白上色
#img＝client.imageQualityEnhance(image) #无损放大
#img＝client.contrastEnhance(image) #对比度
#img＝client.imageDefinitionEnhance(image) #清晰度
imgData＝base64.b64decode(img['image']) #转码
with open('baid/s3.jpg',mode＝'wb')as t: #保存
t.write(imgData)
图像处理结果如图5-29所示。
图5-29 图像处理
图像增强与特效应用还有很多其他功能，例如图像无损放大imageQualityEnhance（）、图像去雾dehaze（）、图像对比度增强contrastEnhance（）、拉伸图像恢复stretchRestore（）等，只要把5.49.py文件中的colourize（）换成相应的方法即可。
本节介绍免费的语音技术。
Python内置库winsound用于播放声频文件，代码如下：
import winsound
winsound.PlaySound('baid/record.wav',winsound.SND_FILENAME)
winsound只能播放标准格式的WAV声频文件，不能播放MP3格式的声频文件，播放更多声频格式及播放控制，详见10.10节。
Python内置库win32com可以用语音形式播报文字内容，代码如下：
from win32com.client import Dispatch
speaker＝Dispatch('SAPI.SpVoice') #传入参数实例化
speaker.Speak('100分') #播放语音
del speaker #释放资源
pyttsx3库可以播报文本内容，也可以生成语音文件，安装pyttsx3库的命令如下：
pip install pyttsx3
示例代码如下：
#//第5章/5.50.py
import pyttsx3 as pyttsx
engine＝pyttsx.init() #初始化
engine.setProperty('rate',115) #设置语音播报速度
engine.setProperty('volume',1.0) #设置音量0~1
voices＝engine.getProperty('voices') #获取当前音量
engine.setProperty('voice',voices[0].id) #设置为女中音
engine.say('测试结束') #播报文本
engine.save_to_file('测试结束','test.mp3') #保存为文件
engine.runAndWait()
运行程序后先播报语音，然后生成语音文件test.mp3。
录音需要Python的Pyaudio库和Wave库，Wave是内置库，Pyaudio是第三方库，安装命令如下：
pip install pyaudio
代码如下：
#//第5章/5.51.py
import wave
import time
from pyaudio import PyAudio,paInt16
def savefile(data): #保存参数设置函数
wf＝wave.open('baid/record.wav','wb')
wf.setnchannels(1) #声道
wf.setsampwidth(2) #采样宽度2字节
wf.setframerate(16000) #采样率
wf.writeframes(b''.join(data))
wf.close()
def record(): #录音函数
pa＝PyAudio() #初始化
stream＝pa.open(format＝paInt16,channels＝1,rate＝16000,input＝True,
frames_per_buffer＝2) #加载参数录音
buf＝[]
t＝time.time()
print('正在录音...')
while time.time()＜t＋4: #4s空白,结束录音
audiodata＝stream.read(2000) #读取2000字节
buf.append(audiodata)
print('录音结束.')
savefile(buf) #调用保存函数
stream.close()
record() #调用录音函数
运行程序开始录音，如果超过4s空白，则停止录音。
语音文件转文字有一个开源的库SpeechRecognition，首先要安装两个库，命令如下：
pip install PocketSphinx
pip install SpeechRecognition
然后，下载中文模型，网址为https：//sourceforge.net/projects/cmusphinx/files/Acoustic%20and%20Language%20Models/，如图5-30所示。
图5-30 SpeechRecognition官网
选择Mandarin文件夹，进入如图5-31所示的界面。
图5-31 SpeechRecognition下载
选择cmusphinx-zh-cn-5.2.tar.gz进行下载。在Python安装目录下找到Lib\site-packages\speech_recognition\pocketsphinx-data目录，进入pocketsphinx-data文件夹，并新建文件夹zh-CN，在这个文件夹内添加刚刚解压的文件，把解压出来的zh_cn.cd_cont_5000文件夹重命名为acoustic-model，将zh_cn.lm.bin重命名为language-model.lm.bin，并将zh_cn.dic重命名为pronounciation-dictionary.dict，如图5-32所示（或者直接将本章目录内zh-CN文件夹复制到pocketsphinx-data目录下）。
图5-32 重命名文件
示例代码如下：
#//第5章/5.52.py
import speech_recognition as sr
r＝sr.Recognizer() #实例化对象
with sr.AudioFile('test.mp3')as source: #打开语音文件
audio＝r.record(source)
print('文本内容:',r.recognize_sphinx(audio,language＝'zh－CN'))
运行结果如下：
文本内容:测试结束
进程已结束,退出代码0
SpeechRecognition库对于计算机合成的语音识别率极高，对于一般录音识别率一般，提高识别率需要搭建人工智能框架，初学者可以首先从开源项目学习，详见18.6节。
工作中经常需要把许多文件、文件夹打包，最简单的压缩方法是直接调用Windows程序WinRAR进行压缩。
首先要保证计算机内安装了WinRAR.exe程序，然后把安装目录加入path路径中。方法如下：在
【开始】菜单中找到WinRAR，打开它的子菜单，如图5-33所示。
右击
WinRAR，选择【更多】，选择【打开文件所在位置】，右击
WinRAR后弹出菜单，选择【更多】，选择【打开文件所在位置】，右击
WinRAR，选择【属性】，如图5-34所示。
图5-33 开始菜单
图5-34 WinRAR属性
复制【位置】内容，例如笔者此处为D：\Program Files\WinRAR，打开控制面板，搜索path，如图5-35所示。
单击【编辑账户的环境变量】按钮后，出现的界面如图5-36所示。
双击Path，如图5-37所示。
单击【新建】按钮，将WinRAR的路径粘贴到这里，然后单击【确定】按钮。
压缩程序所在目录的所有文件，代码如下：
import os
os.system(＂WinRAR.exe a data.rar*＂)
system（）的参数WinRAR.exe用于指定压缩程序，参数a表示指定压缩的参数，data.rar是压缩后的文件，∗表示压缩当前目录的所有文件。运行结果是将当前目录下的所有文件压缩为data.rar文件。
图5-35 控制面板
图5-36 环境变量
图5-37 编辑环境变量
压缩指定目录，代码如下：
import os
os.system(＂WinRAR.exe a data1.rar pic＂)
把pic整个目录压缩成data1.rar文件。
压缩多目标，代码如下：
import os
os.system(＂WinRAR.exe a data.rar * pic pic2＂)
os.system（＂WinRAR.exe a data.rar∗pic pic2＂）命令的参数“∗”表示程序所在目录的所有文件，参数pic表示pic文件夹、参数pic2表示pic2文件夹，参数data.rar表示压缩成data.rar文件。
绝对路径就是带盘符的完整路径，例如4.5节的“C：/Windows/Fonts/SimHei.ttf”。
相对路径就是相对于程序所在目录的路径，常用的相对路径有以下几种形式。
1）同一级
“1.txt”或“./1.txt”表示程序所在目录的1.txt文件，例如5.52.py文件中的“test.mp3”。
2）下一级
“./t/1.txt”或者“t/1.txt”表示下一级的t目录下的1.txt文件，例如5.2节的“txt/1.txt”。
3）上一级
“../t/1.txt”表示上一级的t目录下的1.txt文件。
4）上上一级
“../../t/1.txt”表示上一级目录的上一级t目录下的1.txt文件。
上例中，Python查找相对路径WinRAR.exe程序的顺序是：应用程序所在目录→Windows SYSTEM目录→Windows目录→Path环境变量指定的路径，所以我们经常把程序需要的文件复制到程序所在的目录，例如5.52.py文件中的test.mp3；很多项目会将引用的程序写入Path环境变量，例如本节的WinRAR.exe, 9.10节的sqlite3.exe。