使用Java實(shí)現(xiàn)解析Excel公式
前言
在日常工作中,我們經(jīng)常需要在Excel中使用公式對(duì)表中數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算(求和、求差和求均值等)和分析,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的分類,通常情況下,當(dāng)數(shù)據(jù)量較少或場(chǎng)景變化單一的情況下,使用公式可以滿足用戶的要求,但當(dāng)數(shù)據(jù)量較大或者場(chǎng)景變化復(fù)雜的情況下,使用公式也無法滿足用戶的需求的情況。這個(gè)時(shí)候就可以用編碼的方式來解決,以下面的背景需求為例,小編將為大家介紹如何使用葡萄城公司的Java API 組件GrapeCity Documents for Excel (以下簡(jiǎn)稱GcExcel)解析Excel中的現(xiàn)有公式并根據(jù)需求對(duì)其進(jìn)行修改。
背景需求
下圖是一張銷售數(shù)據(jù)表,左側(cè)顯示原始銷售數(shù)據(jù),包括銷售代表的姓名、地區(qū)、產(chǎn)品和銷售數(shù)量,右側(cè)顯示了從原始數(shù)據(jù)中提取的特定的銷售代表對(duì)應(yīng)的銷售分析結(jié)果,以及每個(gè)產(chǎn)品區(qū)域組合的月度銷售目標(biāo)進(jìn)度。目標(biāo)進(jìn)度的標(biāo)準(zhǔn)如下:
低于 2500:低于目標(biāo)
超過 3000:達(dá)到目標(biāo)
超過 5000:高于目標(biāo)
一般情況下,我們使用Excel中的 IF、ISNUMBER 和 FILTER 函數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)將左側(cè)的銷售原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為右側(cè)的銷售分析結(jié)果,如下所示:
=IF(ISNUMBER(FILTER(A2:D19,A2:A19=“Fritz”)),IFS(FILTER(A2:D19,A2:A19=“Fritz”)>5000,“Above Target”,FILTER(A2:D19,A2:A19=“Fritz”)>3000,“On Target”,FILTER(A2:D19,A2:A19=“Fritz”)<2500,“Below Target”),FILTER(A2:D19,A2:A19=“Fritz”))
但是這樣的話就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題,對(duì)于不同的人名,小編需要將上面公式中銷售代表的姓名進(jìn)行替換,也就是需要不斷地手動(dòng)改變姓名執(zhí)行操作,這一舉動(dòng)不僅枯燥,而且很容易出錯(cuò)。因此這個(gè)時(shí)候就可以使用GcExcel通過解析公式并使用解析的語法樹輕松替換銷售代表姓名,可以簡(jiǎn)化此操作。
使用 Java解析和修改 Excel 公式
首先,創(chuàng)建一個(gè)新的 Java項(xiàng)目,并使用 Maven 包管理器安裝 GcExcel 包,然后按照前面的步驟操作。
1、使用示例數(shù)據(jù)初始化工作簿
實(shí)例化 Workbook 類的實(shí)例并從 Excel 文件導(dǎo)入示例數(shù)據(jù),如下所示。
//Create a new workbook Workbook workbook = new Workbook(); //Load sample data from excel file workbook.open("SampleData.xlsx");
2、提取公式
在工作簿加載示例數(shù)據(jù)和預(yù)期公式后,我們從工作表中提取所需的公式,以便使用 Formula 屬性進(jìn)行解析和修改。
GcExcel API 提供的公式解析器希望傳遞的公式不帶“=”(等于)運(yùn)算符,以便成功進(jìn)行公式解析。因此,請(qǐng)注意如何在不使用“=”運(yùn)算符的情況下提取公式。
//Fetch worksheet IWorksheet worksheet = workbook.getWorksheets().get(0); //Fetch the original formula which needs to be parsed. String originalFormula = worksheet.getRange("H3").getFormula().substring(1);
3、解析公式
調(diào)用 FormulaSynatxTree 類的 Parse 方法來解析公式并生成語法樹,幫助您理解公式包含的所有不同類型的值、運(yùn)算符和函數(shù)。
公式語法樹的每個(gè)標(biāo)記都由 GcExcel API 中的其他類表示,例如函數(shù)的 FunctionNode、運(yùn)算符的 OperatorNode 等。
下面的代碼解析了上一步中提取的銷售分析公式。然后,它將生成的 FormulaSyntaxTree 中的值附加到工作簿,該工作簿隨后保存為 Excel 文件,以幫助您了解公式的語法樹。
public static class Tuple { String TypeName; int IndentLevel; String Content; Tuple(String TypeName, int IndentLevel, String Content) { this.TypeName = TypeName; this.IndentLevel = IndentLevel; this.Content = Content; } } public static void flatten(SyntaxNode node, int level, List<Tuple> displayItems) { displayItems.add(new Tuple(node.getClass().getSimpleName(), level, node.toString())); for (SyntaxNode child : node.getChildren()) { flatten(child, level + 1, displayItems); } } //Method to parse a formula and print the syntax tree public static void ParseAndPrint(IWorksheet worksheet, String formula) { // Get syntax tree FormulaSyntaxTree syntaxTree = FormulaSyntaxTree.Parse(formula); // Flatten nodes List<Tuple> displayItems = new ArrayList<>(); flatten(syntaxTree.getRoot(), 0, displayItems); // Output worksheet.setShowRowOutline(false); worksheet.getOutlineColumn().setColumnIndex(1); // Header worksheet.getRange("A1").setValue("Formula"); worksheet.getRange("A3").setValue("Syntax node"); worksheet.getRange("B3").setValue("Part"); // Values worksheet.getRange("B1").setValue("'=" + formula); for (int i = 0; i < displayItems.size(); i++) { Tuple item = displayItems.get(i); String text = "'" + item.TypeName; worksheet.getRange(i + 4, 0).setValue(text); worksheet.getRange(i + 4, 0).setIndentLevel(item.IndentLevel); worksheet.getRange(i + 4, 1).setValue("'" + item.Content); } //Apply styling worksheet.getRange("A1:B3").getInterior().setColor(Color.FromArgb(68, 114, 196)); worksheet.getRange("A1:B3").getFont().setColor(Color.GetWhite()); worksheet.getRange("A1:B3").getBorders().setColor(Color.FromArgb(91, 155, 213)); worksheet.getRange("A1:B3").getBorders().setLineStyle(BorderLineStyle.Thin); worksheet.getRange("A1,A3,B3").getFont().setSize(14); worksheet.getRange("A1,A3,B3").getFont().setBold(true); worksheet.getRange("A:C").getEntireColumn().autoFit(); }
下圖是生成的 FormulaSyntaxTree 的效果圖圖。請(qǐng)注意,這只是完整語法樹的一部分:
4、修改公式
從上一步生成的語法樹中,可以看到銷售代表姓名以 TextNode 形式表示,并且在公式中多次出現(xiàn)。我們可以通過簡(jiǎn)單的查找和替換操作來替換所有這些出現(xiàn)的情況,如下面的代碼所示:
1.替換公式中的銷售代表姓名,從姓名列表開始。我們使用 UNIQUE 函數(shù)從原始數(shù)據(jù)中過濾掉唯一名稱列表。然后使用這個(gè) UNIQUE 函數(shù)的結(jié)果來解析和修改所有銷售代表的銷售分析公式。
2.使用 TextNode 類修改銷售代表姓名。下面的代碼初始化 TextNode 類的實(shí)例,并將要在公式中搜索的銷售代表姓名作為參數(shù)傳遞。該實(shí)例可以稱為查找節(jié)點(diǎn)。
3.接下來,我們初始化 TextNode 類的另一個(gè)實(shí)例,并將公式中要替換的銷售代表姓名作為參數(shù)傳遞。該實(shí)例可以稱為替換節(jié)點(diǎn)。
4.下面的代碼中定義了一個(gè)遞歸函數(shù) replaceNode,用于遍歷語法樹的所有子節(jié)點(diǎn),并將每個(gè)出現(xiàn)的 Find 節(jié)點(diǎn)替換為 Replace 節(jié)點(diǎn)。每個(gè)銷售代表都會(huì)重復(fù)此操作。
5.修改公式后,新公式將分配給工作表中的單元格以生成預(yù)期的銷售報(bào)告。
下面的代碼包含一些格式化代碼來格式化銷售報(bào)告內(nèi)容。
//Find and replace public static void replaceNode(SyntaxNode lookIn, SyntaxNode find, SyntaxNode replacement) { List<SyntaxNode> children = lookIn.getChildren(); for (int i = 0; i < children.size(); i++) { SyntaxNode child = children.get(i); if (child.equals(find)) { children.set(i, replacement); } else { replaceNode(child, find, replacement); } } } //Method to parse and modify the formula public static void ModifyFormula(IWorksheet worksheet, String originalFormula) { //Apply UNIQUE formula to get unique sales representatives list worksheet.getRange("F1").setValue("Unique Rep"); worksheet.getRange("F2").setFormula2("=UNIQUE(A2:A19)"); IRange uniqueRep = worksheet.getRange("F2#"); // Apply Styling worksheet.getRange("F:F").getEntireColumn().autoFit(); worksheet.getRange("F1").getInterior().setColor(Color.FromArgb(68, 114, 196)); worksheet.getRange("F1").getFont().setColor(Color.GetWhite()); worksheet.getRange("F2#").getBorders().setColor(Color.FromArgb(91, 155, 213)); worksheet.getRange("F2#").getBorders().setLineStyle(BorderLineStyle.Thin); //Get syntax tree FormulaSyntaxTree syntaxTree = FormulaSyntaxTree.Parse(originalFormula); //Find TextNode findText = new TextNode("Fritz"); //Replacement TextNode replaceText = new TextNode(""); //Loop through names list to modify the formula for each sales representative for (int r = 0, resultRow = 3; r < uniqueRep.getCells().getCount(); r++, resultRow = resultRow + 4) { //Get name to be replaced in the formula String cval = uniqueRep.getCells().get(r).getValue().toString(); if (!Objects.equals(findText.getValue(), cval)) { //Assign name to be replaced to Replace TextNode replaceText.setValue(cval); //Invoke the recursive method to perform find and replace operation replaceNode(syntaxTree.getRoot(), findText, replaceText); //Assign the modified formula to a cell in the worksheet String resultRange = "H" + resultRow; worksheet.getRange(resultRange).setFormula2("=" + syntaxTree.toString()); worksheet.getRange(resultRange + "#").getBorders().setColor(Color.FromArgb(91, 155, 213)); worksheet.getRange(resultRange + "#").getBorders().setLineStyle(BorderLineStyle.Thin); //Update the value of Find node to perform find and replace operation for next sales representative name findText = replaceText; } } }
這是修改后的公式之一:
=IF(ISNUMBER(FILTER(A2:D19,A2:A19=“Xi”)),IFS(FILTER(A2:D19,A2:A19=“Xi”)>5000,“Above Target”,FILTER(A2:D19,A2:A19=“Xi”)>3000,“On Target”,FILTER(A2:D19,A2:A19=“Xi”)<2500,“Below Target”),FILTER(A2:D19,A2:A19=“Xi”))
5、保存 Excel 文件
將所有修改的公式添加到工作表后,將調(diào)用 Workbook 類的 Save 方法來保存 Excel 文件,如下面的代碼所示:
//Save modified Excel file workbook.save("ModifiedFormula.xlsx", SaveFileFormat.Xlsx);
打開保存的 Excel 文件可以看到下圖:
到此這篇關(guān)于使用Java實(shí)現(xiàn)解析Excel公式的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java解析Excel公式內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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