Excel文件数据的读取和处理方法——C++

1 引言

在进行算法分析的时候，一般需要输入数据进行分析，但是C++里面处理Excel文件里面的数据比较麻烦，可以结合matlab或者Python，先将.xls文件里面的数据进行读取和处理，然后再存为.csv格式的文件，C++去读取.csv文件里的数据供算法分析就会比较方便，流程图如下：

2 实操案例

2.1  matlab——.xls转换.csv

代码示例：

clc,clear;
%读取数据
path = 'test.xls';%Excel路径
data  = xlsread(path);%读取Excel文件里面的数据

%数据预处理
data = data +1;

%写入数据
target_path = 'test.csv';%要存放的csv文件路径
csvwrite(target_path,data);

代码解读：

使用matlab的作用有三个：

① 读取Excel文件里的数据；

② 对数据进行预处理，预处理为算法分析所需要的数据；

③ 另存为.csv格式的数据，供C++代码直接读取。

2.2 C++读取数据

C++的标准库可直接读取.csv文件，且读取起来比较方便。

代码示例：

#include <iostream>  
#include <fstream>  
#include <sstream>  
#include <vector>  
#include <string>  

//.csv数据读取函数，返回数据，数据类型：vector<vector<string>>
std::vector<std::vector<std::string>> ReadCSV(const std::string& filename) {
	std::ifstream file(filename);
	std::vector<std::vector<std::string>> data;
	std::string line;

	while (std::getline(file, line)) {
		std::stringstream ss(line);
		std::string value;
		std::vector<std::string> row;

		while (std::getline(ss, value, ',')) {
			row.push_back(value);
		}
		data.push_back(row);
	}

	return data;
}

int main() {
	std::string filename = "test.csv";//绝对路径"E:\\05_VS_code\\Excel_Read\\Excel_Read\\test.csv";
	auto csvData = ReadCSV(filename);//获取.csv里的全部数据，vector<vector<string>>结构形式
	// 获取行数  
	size_t rowCount = csvData.size();
	// 获取列数（假设所有行都有相同的列数，取第一行的列数）  
	size_t colCount = (rowCount > 0) ? csvData[0].size() : 0;

	// 输出行数和列数  
	std::cout << "行数: " << rowCount << std::endl;
	std::cout << "列数: " << colCount << std::endl;

	// 获取第二列数据  
	std::vector<int> secondColumn;
	for (const auto& row : csvData) {
			secondColumn.push_back(std::stoi(row[1]));//遍历行，取每行第二列的数据。stoi,将string转换成int
	}

	// 提取算法分析所需要的数据，比如第二列数据  
	for (const auto& value : secondColumn) {
		std::cout << value << " ";
	}
	return 0;
}

代码解读：

① 定义一个.csv文件数据的函数，返回文件里面存放的数据，输入是文件存放路径，输出是数据，数据类型：vector<vector<string>>；

② 在主函数中调用该函数读取目标文件里的数据，路径可以是相对路径也可以是决定路径，相对路径时，文件存放在和.cpp文件同一目录下；

③ 通过size(）方法获取数据的行数和列数；

④ 获取算法分析所需要的数据，比如第二列数据，采用遍历行的方式，每行取第二个元素，得到第二列数据，原始数据类型是string，需要转换成目标数据类型，比如示例采用stoi方法，将数据类型从string转换成int。

2.3 C++数据存储

 算法分析完以后可以将结果数据存储下来，供后续可视化使用。

代码示例：

#include <iostream>  
#include <fstream>  
#include <sstream>  
#include <vector>  
#include <string>  

//.csv数据读取函数，返回数据，数据类型：vector<vector<string>>
std::vector<std::vector<std::string>> ReadCSV(const std::string& filename) {
	std::ifstream file(filename);
	std::vector<std::vector<std::string>> data;
	std::string line;

	while (std::getline(file, line)) {
		std::stringstream ss(line);
		std::string value;
		std::vector<std::string> row;

		while (std::getline(ss, value, ',')) {
			row.push_back(value);
		}
		data.push_back(row);
	}

	return data;
}
//将数据写入.csv文件，写入的数据类型：vector<vector<string>>
void WriteCSV(const std::string& filename,const std::vector<std::vector<std::string>>& data) {
	std::ofstream file(filename);
	if (!file.is_open()) {
		throw std::runtime_error("无法打开文件: " + filename); // [3,5](@ref)
	}

	for (const auto& row : data) {
		for (size_t i = 0; i < row.size(); ++i) {
			file << row[i];                   // 写入字段
			if (i < row.size() - 1) file << ","; // 非最后字段加逗号
		}
		file << "\n";  // 行尾换行 [1,7](@ref)
	}
	file.close();      // 显式关闭流
}

int main() {
	//读取数据
	std::string filename = "test.csv";//绝对路径"E:\\05_VS_code\\Excel_Read\\Excel_Read\\test.csv";
	auto csvData = ReadCSV(filename);//获取.csv里的全部数据，vector<vector<string>>结构形式
	
	//数据分析
	csvData = csvData;

	//将数据写入文件
	std::string filename_new = "test_new.csv";
	WriteCSV(filename_new, csvData);
	return 0;
}

代码解读：

① 构建一个数据写入.csv文件的函数，输入是文件存放路径和要写入的数据，和之前的读取文件返回的数据一样；

② 代码的执行逻辑：先读取数据，数据经过算法分析后将数据写入到.csv文件。

3 扩展——数据可视化

一般数据分析完以后需要将结果可视化。同样的思路，在C++上数据处理完以后，将结果数据存放在.csv文件里面，然后用matlab或者Python去读取显示，因为matlab或者Python里面的可视化模块比较完善和简单。