用matlab进行xlsx表格的提取和操作

一、数据的提取
二、垃圾数据的清除
三、数据的分类
四、图像的绘制

在学习数学建模时，我们会碰到大数据的问题，这类问题通常要进行数据预处理，这是我用matlab进行预处理的一些经验总结。数据预处理通常分为三步，缺失值、异常值的检测与处理，数据标椎化，数据的降维。本文我们以2020年数学建模国赛C题为例，讲解xlsx表格的提取和分类。

一、数据的提取

用xlsread函数进行数据的提取。
xlsread函数语法：

num = xlsread(filename)
num = xlsread(filename,sheet)
num = xlsread(filename,xlRange)
num = xlsread(filename,sheet,xlRange)
num = xlsread(filename,sheet,xlRange,‘basic’)
[num,txt,raw] = xlsread(___)
___ = xlsread(filename,-1)
[num,txt,raw,custom] = xlsread(filename,sheet,xlRange,‘’

filename：要提取的文件名（也可以是文件路径）；num：返回的double型的数据矩阵（字符串类型的数据在该矩阵中显示为NaN）；sheet：要提取的表格页数或页名称；xlRange：提取数据的范围，使用Excel 范围语法，例如 ‘A1:C3’；txt：在元胞数组中返回文本字段，数据类型的元素在元胞中为空值；raw：在元胞数组中返回数值数据和文本数据

另外在最新版本中还有readtable,readmatrix,readcell函数可以进行数据的提取，具体函数语法可以在MATLAB官网查询学习。

要处理的表格预览
观察上表格，其中既有文本数据，又有数值数据，所以我们用[num,txt,raw] = xlsread(___)提取表格中数据保证所有的数据都能够被提取。
matlab代码：[num,txt,raw] = xlsread('附件1：123家有信贷记录企业的相关数据.xlsx',2)

二、垃圾数据的清除

提取到表格中的所有数据，我们就可以用矩阵的语法对其进行操作了。可以看到表格中的最后一列中含有作废发票，故我们要将其删除，基本思路是找到第八列所有的“作废发票”返回其的行指标，将这些行删除。

提取出第八列
因为raw的第一行是对应列的标题，所以我们从第二行开始

L8 = raw(2:end,8)

找出第八列中是“作废发票”的元素

tf = strcmp('作废发票',L8);

strcmp函数可以判断字符串数组中的元素是否和给定的字符串完全相同，如果完全相同返回1，否则返回0，tf是一个和L8大小相同的double矩阵。

返回对应行指标并清空

index = find(tf==1);
%去除作废发票
raw(index+1,:) = [];

find函数可以返回满足括号中关系式的元素的指标，因为我们从第二行开始查找，令index+1行等于[ ]，相当于对第index+1行进行删除，删除之后元胞数组的大小也变化。

三、数据的分类

数据的分类主要有两方面，一方面是公司的分类，另一方面是日期的分类，为了方便，我们将raw的每一列复制给一个变量。

L1 = raw(2:end,1);L2 = raw(2:end,2);L3 = raw(2:end,3);L4 = raw(2:end,4);
L5 = raw(2:end,5);L6 = raw(2:end,6);L7 = raw(2:end,7);L8 = raw(2:end,8);

找出所有的公司名称
L1对应的是第一列，即公司代号列

uni = unique(L1);

unique函数返回字符串数组中所有不同的字符串，因为其为内置的函数，字符串的出现顺序和原数组不同，后面写代码时要注意。

找出所有的公司名称对应的行号，将其储存在一个元胞数组里

compid = cell(length(uni),1);
for i = 1:length(uni)tf = strcmp(uni(i),L1);index = find(tf==1);compid{i} = index;
end

元胞数组的赋值应使用大括号{ }，元胞数组值的提取也使用大括号，使用小括号（）返回的是数据类型或一个新的元胞。

找出每个公司，每个月份的行号，将其储存在一个新的元胞里
L3对应的是日期列，使用unique函数，可以知道日期的跨度为4年，故我们创建一个12x4=48列的元胞，储存2016年1月至2019年12月的行号

Et = cell(length(uni),4*12);
%循环公司的坐标表
for i = 1:length(uni)for j = [2016 2017 2018 2019];for k = 1:12idcp = compid{i};logbool = strncmp(L3(idcp),sprintf('%d%s%d%s',j,'/',k,'/'),7);index = find(logbool==1);Et{i,(j-2016)*12+k} = index;endend
end

sprintf函数可以连接数字和字符串组，strncmp函数与strcmp函数类似，但其可以指定匹配的字符串的长度，如上代码规定匹配到前7个字符相同则返回1。

四、图像的绘制

至此我们已经拥有了所有公司的目录，和所有公司对应的不同月份的目录，如何使用这些目录是关键，下来我们简单的绘制一下某一公司的不同月份按时间序列的总金额、总税额的变化曲线。

新建一个.m文件
创建一个你要查找的公司对象并找到其在公司名称元胞中的位置
这里我想查找公司代号‘E17’的相关信息

company = 'E17';
id = find(strcmp(uni,company)==1);

创建两个数组储存月总金额、总税额
L5对应的是金额列，L6对应的是税额列

Tolmm = zeros(48,1);%金额，按月来计
Tolsm = zeros(48,1);%税额，按月来计
t1 = [L5{compid{id}}];
t2 = [L6{compid{id}}];
for i = 1:48Tolmm(i) = sum(t1(Et{id,i}));Tolsm(i) = sum(t2(Et{id,i}));
end

绘制折线图

plot(1:48,Tolmm,'-',1:48,Tolsm,'.-');
legend([company '的发票金额'],[company '的发票税额'],'location','northwest');
xlabel('时间/月');ylabel('金额/元');

效果展示：
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