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2.3 Python工具:Jupyter Notebook

AI工具虽然能提供各种解决方案,加快财务办公的进程,但要想把日常的重复性工作自动化,只靠ChatGPT是难以直接实现的。于是,Python工具有了用武之地,成为AI高效办公的辅助手段。

2.3.1 为什么选择Python

编程语言是人与计算机沟通的基本工具,每种编程语言都有自己的语法和规则。开发者可以利用这些语法和规则,编写出来能被计算机理解和执行的代码。

这些语言分为不同的层级,有的比较高级、接近人们日常使用的语言,如Python、Java或者C++;也有的比较低级、更接近机器语言,像汇编语言这样的。

不同的编程语言适用于不同的任务和领域,例如,Java常用于跨平台、企业级应用开发,而C++擅长处理系统编程、游戏开发、高性能计算、嵌入式系统和实时系统等对性能和底层控制要求极高的任务。至于Python,因其简洁易学的特点近年来特别受欢迎,广泛用于数据科学、AI和Web开发。

为什么在这么多编程语言中,本书选择以Python来演示呢?

主要是因为对于非专业的编程新手来说,Python简单易学。

Python的语法非常直观和人性化,用Python写代码就像是在写英语句子一样。假如如果你想输出“Hello”,只需要写出以下代码:

print("Hello")

是不是感觉很简单? Python的另一大优点是有非常丰富的库,这意味着别人已经将很多复杂的功能写好了,用户可以轻松调用。无论是网页开发、数据分析、人工智能应用,还是自动化办公,Python都有现成的工具,这对于财务人员来说,是个不可多得的好消息。

举个例子,Python有一个强大的库叫作pandas,可以轻松处理和分析数据。如果想从一个Excel文件读取数据并进行基本的统计分析,只需要几行代码:

import pandas as pd

df = pd.read_excel("data.xlsx")

print(df.describe())

这段代码是使用Python的pandas库来处理Excel文件并提供其描述性统计信息的一个简单示例,它能快速给出数据的统计摘要,如平均值、标准差等,非常直观且易于理解。

还有beautifulsoup,也是Python的一个库,用于从网页提取信息,就是人们常说的网页爬虫。同样只需简单几行代码就可以抓取网页上的数据:

from bs4 import BeautifulSoup

import requests

response = requests.get("https://example.com")

soup = BeautifulSoup(response.text, 'html.parser')

print(soup.title.text)

这段脚本的目的是从指定的统一资源定位系统(uniform resource locator,简称URL)加载网页内容,解析这些内容,并提取出网页的标题。里面的“https://example.com”是一个虚构的示例网址,仅用于展示,并不指向一个实际的网络位置。

上面的例子是网页爬虫的一个基础示例,使用Python可以轻松编写脚本,自动从不同来源抓取数据,处理这些数据,然后生成报告,还可以与数据库无缝连接,进行数据查询、存储和修改。这与财务办公非常适配。

结合WPS Office,Python可以发挥巨大的作用,帮助自动化处理WPS Office中的数据和复杂的计算任务,或者编写脚本直接与WPS文档交互,自动更新数据和图表。

担心自己学不会Python的人大可放心,别忘了还有ChatGPT这个AI助手在,完全可以让它帮忙写代码、检查漏洞。

2.3.2 Python下载与安装步骤

在安装Python工具之前,需要先安装Python,否则无法正常使用Python工具,而且可能会出现无法启动、无法识别和执行代码、缺少必要的库等各种错误。

【操作 01】 登录Python官方网站(https://www.python.org/),网站上有适用于不同操作系统的Python安装文件,包括Windows、macOS等。用户根据自己的操作系统选择相应的下载链接。

此处以Windows系统为例,选择“Downloads(下载)”“Windows”,如图2-16所示。

【操作 02】 Python下载页面上提供了多个版本的Python安装文件,初学者一般建议选择最新版,如果要参与的项目有特定的版本要求,比如,某个公司的内部项目或者开源项目明确指定了要使用某个特定的Python版本,就选择那个指定的版本。

截至2024年7月底,Python最新版本是 3.12.4,此处可以选择下载最新Windows installer(64-bit)版本,如图2-17所示。

图2-16 Python官网页面下载入口

图2-17 Python下载版本选择页面

【操作 03】 点击下载好的应用程序,就会弹出安装向导,如图2-18所示。

图2-18 Python安装向导

建议勾选“Add python.exe to PATH”选项,方便后续在命令行中使用Python。

然后选择“Customize installation(自定义安装)”“Next”,再自己选定安装路径,点击“Install(安装)”。

等安装进度条到底,选择“Close”,关闭页面,完成安装。

【操作 04】 如果在安装完成后,想要验证Python是否安装成功,可以按下“Win+R”组合键调出“运行”对话框,输入“cmd”来打开命令提示符,如图2-19所示。最后点击“确定”运行。

图2-19 “运行”对话框

运行窗口是一个黑色的界面,可以在其中输入各种命令,并接收系统返回的相应结果和信息。

此时,在光标处输入“python”,点击回车,即可出现Python 3.12.4的版本信息,说明安装成功,如图2-20所示。

图2-20 运行窗口

2.3.3 Jupyter Notebook的安装与运行

安装好Python后,可以在终端或命令提示符中输入“python”命令,进入Python的交互模式。不过,在这种编程环境中所写出来的代码,在执行的时候还需要切换到文档中,重新运行一遍,不仅麻烦还容易出错。

所以,为了以一种更加直观、灵活和便于记录的方式来使用Python,也为了进行数据分析、办公探索性编程,本书选择使用Jupyter Notebook来进行演示。有了Jupyter Notebook,我们在同一个界面中就可以编写代码,实时运行,还能直接在旁边添加说明性的文本。这种集成的方式能够极大地简化工作流程,更契合AI高效办公这一主题。

本次安装方法是使用pip安装,也就是利用Python的默认包管理工具pip,从Python包索引等资源中下载和安装Jupyter Notebook,使之能够在电脑上正常运行,简单来说就是在命令行中输入指令,自动下载。具体操作如下:

【操作 01】 还是先按下“Win+R”组合键调出图2-19的“运行”对话框,输入“cmd”来打开命令提示符。

【操作 02】 在图2-21所示的位置,输入以下指令:

pip install jupyter

图2-21 在运行窗口输入指令示例

如果发现指令输入后没有任何反应,可能是发生了镜像源问题,更换成以下指令即可解决:

pip install jupyter -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

接下来,等待安装完成即可,如图2-22所示。

【操作 03】 安装完成后运行Jupyter Notebook。

同样是按下“Win+R”组合键调出图2-19的“运行”对话框,输入“jupyter notebook”,如图2-23所示。

图2-22 Jupyter Notebook安装演示

点击确定就能在默认浏览器中打开Jupyter Notebook,如果自动跳转被屏蔽,也可以通过在浏览器中手动输入地址(http://localhost:8888/tree)打开Jupyter Notebook。

【贴心提示】 在运行Jupyter Notebook的时候,启动Jupyter Notebook服务的命令行界面不能关闭。否则会停止Jupyter Notebook服务器,所有正在运行的Notebook也会停止,且无法再通过浏览器访问。

这是因为使用Jupyter Notebook工作实际上包括两个不同的环节。

一个环节是在浏览器页面与Notebook互动,可以在其中写代码、添加注释、执行代码等。如果关闭浏览器页面,正在运行的Jupyter Notebook服务器并不会受到影响。我们也可以随时重新打开浏览器窗口,并通过相同的URL再次访问Notebook。

另一个环节是启动Jupyter Notebook服务的命令行界面,当运行“Jupyter Notebook”命令的时候,这个界面会显示服务器的日志信息,包括访问Notebook的URL等。在关闭此页面之前,要确保已经保存了所有的工作。

2.3.4 Jupyter Notebook的基础操作

Jupyter Notebook的界面功能概览

启动Jupyter Notebook后,来到浏览器的用户界面,如图2-24所示。

图2-24 Jupyter Notebook交互界面

菜单栏上的选项卡功能如下:

※File(文件)选项卡下可以进行新建、打开、保存、重命名、下载笔记本、关闭笔记本和关闭Jupyter Notebook服务器等操作。页面下方显示当前目录中的文件和文件夹。

※View(视图)可以切换显示工具栏、状态栏,调整单元格的显示方式等。

※Settings(设置)用于配置和个性化Jupyter Notebook的环境和功能,如更改界面外观、字体大小、主题样式、快捷键等。

※Help(帮助)提供相关帮助和文档链接。

笔记本操作

在Jupyter Notebook中,当文件的扩展名为“.ipynb”时,它就是一个笔记本。

【操作 01】 创建一个新的笔记本。点击“New(新建)”按钮,选择“Python 3”,如图2-25所示。

图2-25 Jupyter Notebook创建笔记本示例

笔记本创建成功,会立刻跳转到新页面。

【操作 02】 给笔记本命名。新页面顶部显示笔记本的名称,默认是“Untitled”,如图2-26所示。点击这个名称就可以进行修改,修改完成点击“Rename(重命名)”,完成改名,方便日后识别和管理。

图2-26 Jupyter Notebook笔记本页面

【操作 03】 保存笔记本。点击工具栏上的保存按钮就可以保存笔记本,此时再返回上一个页面刷新,创建的笔记本就会出现在文件列表里。

【操作 04】 关闭笔记本。关闭笔记本的浏览器标签页不会停止后台运行的内核。想要将笔记本从后台关闭,要在“File(文件)”菜单下找到创建的笔记本,点击鼠标右键,选择“Shut Down Kernel(关闭内核)”,确保笔记本完全关闭,如图2-27所示。

当然,菜单中还有很多针对笔记本的其他功能选项,我们可以根据需要自行探索。

图2-27 Jupyter Notebook笔记本更多操作

代码编辑与单元操作

笔记本是由很多个“单元”组成的,可以是代码单元或者Markdown文本单元。图2-26中的单元区域,就是编写Python代码的地方。

【操作 01】 编辑单元。点击单元进入编辑模式,直接输入代码或文本。

【操作 02】 执行单元。执行的快捷键是“Shift+Enter”。笔记本对于代码单元格,会显示运行结果;对于文本单元格(Markdown格式),会显示格式化后的文本。

在真实的使用场景中,在进行数据分析时,可以在一个单元中输入数据读取和处理的代码,然后在下面的单元格中用文本解释操作步骤和思路。这样,代码和文档就完美地结合在一起了。

【操作 03】 添加单元。可以通过工具栏上的“+”按钮添加新的单元。

【操作 04】 删除单元。选中单元并点击右侧工具栏上的“垃圾桶”图标。

关闭Jupyter Notebook服务器

完成工作后,可以先关闭笔记本,然后在终端或命令提示符中按“Ctrl+C”来停止Jupyter Notebook服务器。

熟悉以上这些基本操作后,大家就可以更有效地使用Jupyter Notebook开展财务管理工作。本书在后续进行演示的过程中,将不再对这些基础操作进行重复详解。 uMW8ds+Ww0gC58QIVwCmDt1QRVG50UhlIayvnEiQhko2Ksn+JXC/V8KJkEK75tFB

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