Python 玩转 Excel 案例【第 26 期】：取消合并 + 智能填充数据

📌 案例说明

原始数据表（测试数据.xlsx）：

         A          B       C       D
    ┌─────────────────────────────────┐
  1 │          销售数据报表            │
    ├──────────┬───────┬──────┬───────┤
  2 │  部门    │ 产品  │ 销量 │ 金额  │
    ├──────────┼───────┼──────┼───────┤
  3 │          │ 手机  │ 100  │ 50000 │
    │ 销售一部 ├───────┼──────┼───────┤
  4 │          │ 电脑  │ 50   │ 250000│
    │          ├───────┼──────┼───────┤
  5 │          │ 平板  │ 80   │ 120000│
    ├──────────┼───────┼──────┼───────┤
  6 │          │ 手机  │ 120  │ 60000 │
    │ 销售二部 ├───────┼──────┼───────┤
  7 │          │ 耳机  │ 200  │ 40000 │
    ├──────────┼───────┼──────┼───────┤
  8 │          │ 电脑  │ 30   │ 150000│
    │ 销售三部 ├───────┼──────┼───────┤
  9 │          │ 手表  │ 60   │ 180000│
    └──────────┴───────┴──────┴───────┘

这是 Excel 数据处理中非常常见的场景：表格中存在大量合并单元格。

原始数据中：

• • 标题行 A1:D1 合并，只有 A1 有值
• • 部门列 A3:A5、A6:A7、A8:A9 分别合并，只有每组第一个单元格有值

这种结构便于阅读，但对数据分析来说是“灾难”——pandas 读取后会出现大量空值，无法正常分组、统计。

本期案例跟大家一起学习用 Python 自动填充合并单元格，让数据变得规整，为后续分析扫清障碍。

核心操作：识别合并区域 + 取消合并 + 批量填充

• • 关键库：openpyxl
• • 核心逻辑：遍历所有合并区域，获取左上角的值，取消合并后将值填充到区域内的所有单元格

📜 完整代码

"""
合并单元格填充 - 自动识别并填充 Excel 中的所有合并单元格
使用 openpyxl 实现“取消合并 + 值填充”的自动化处理
"""
from openpyxl import load_workbook

def fill_merged_cells(input_path, output_path, sheet_name=0):
    """
    专门用于填充合并单元格并保存

    参数:
        input_path: 原始Excel文件路径
        output_path: 输出文件路径
        sheet_name: 工作表名称或索引（整数按索引获取，字符串按名称获取）
    """
    # 1. 加载工作簿（data_only=True 读取值而非公式）
    wb = load_workbook(input_path, data_only=True)

    # 2. 获取工作表
    if isinstance(sheet_name, int):
        ws = wb.worksheets[sheet_name]  # 按索引获取
    else:
        ws = wb[sheet_name]              # 按名称获取

    # 3. 处理每个合并区域
    # 使用 list() 复制一份，因为边遍历边修改会报错
    for merged_range in list(ws.merged_cells.ranges):
        # 3.1 获取合并区域左上角的值
        top_value = ws.cell(row=merged_range.min_row, 
                           column=merged_range.min_col).value

        # 3.2 取消合并
        ws.unmerge_cells(str(merged_range))

        # 3.3 将值填充到原区域的每一个单元格
        for row in range(merged_range.min_row, merged_range.max_row + 1):
            for col in range(merged_range.min_col, merged_range.max_col + 1):
                ws.cell(row=row, column=col, value=top_value)

    # 4. 保存处理后的文件
    wb.save(output_path)
    wb.close()
    print(f"处理完成！已保存到: {output_path}")

# 使用
if __name__ == "__main__":
    fill_merged_cells('测试数据.xlsx', '测试数据_处理后.xlsx')

运行结果（测试数据_处理后.xlsx）：

💡 结果分析：所有合并单元格都被填充完整。原来只有左上角有值的 A1、A3、A6、A8，现在对应的 B1、C1、D1、A4、A5、A7、A9 也都有了相同的值。数据变得“规整”，可以正常进行 pandas 读取和后续分析了。

第一步：导入所需库

from openpyxl import load_workbook

代码解释：

• • from openpyxl import load_workbook
  导入 openpyxl 库中的 load_workbook 函数。openpyxl 是 Python 操作 Excel 文件的核心库，能够读取、修改、保存 .xlsx 格式的文件。

为什么选择 openpyxl 而不是 pandas？

对于本案例，我们需要“修改”Excel 文件本身（取消合并 + 填充值），因此 openpyxl 是最佳选择。

💡 小贴士：如果只需要读取数据而不修改原文件，可以先填充再读取，或者使用 pandas 的 fillna(method='ffill') 方法。

第二步：加载工作簿

wb = load_workbook(input_path, data_only=True)

代码解释：

• • load_workbook(input_path)
  加载指定路径的 Excel 文件，返回一个 Workbook 对象。
• • data_only=True
  这个参数非常关键！它决定了读取单元格时获取的是公式还是计算后的值。

data_only 参数说明：

• • data_only=True：读取单元格的计算结果
• • 例如：=A1+B1 → 30
• • data_only=False：读取单元格的公式本身
• • 例如：=A1+B1 → '=A1+B1'

对于合并单元格填充，我们需要的是值而不是公式，所以这里需要设置为 True。

💡 小贴士：如果 data_only=True 读到的是 None，说明公式没有被计算过。这时需要先用 Excel 打开文件并保存，或者使用 openpyxl 的 wb.calculate() 强制计算。

第三步：获取工作表

if isinstance(sheet_name, int):
    ws = wb.worksheets[sheet_name]  # 按索引获取
else:
    ws = wb[sheet_name]              # 按名称获取

代码解释：

• • 为什么需要这个判断？
  因为用户可能用两种方式指定工作表：
• • 传入数字 0 → 表示“第一个工作表”（索引从0开始）
• • 传入字符串 'Sheet1' → 表示“名称为 Sheet1 的工作表”
• • isinstance(sheet_name, int)
  检查 sheet_name 是否是整数类型。
• • wb.worksheets[sheet_name]
  通过索引获取工作表。wb.worksheets 是所有工作表的列表，[0] 是第一个。
• • wb[sheet_name]
  通过名称获取工作表。

为什么不直接写 ws = wb.active？

wb.active 返回的是Excel打开时默认显示的那个工作表（通常是第一个，但不一定是），无法灵活选择。组合判断让函数更加通用。

第四步：遍历合并区域

for merged_range in list(ws.merged_cells.ranges):

代码解释：

• • ws.merged_cells.ranges
  获取工作表中所有合并区域的对象集合。例如本例中有4个合并区域：A1:D1、A3:A5、A6:A7、A8:A9。
• • list(ws.merged_cells.ranges)
  把合并区域集合转换成列表（复制一份），避免遍历时修改原集合导致报错。

为什么要把 ranges 转换成列表？

ws.merged_cells.ranges 返回的是一个集合对象。循环中执行 ws.unmerge_cells() 会修改这个集合（因为取消合并后，该区域就不在合并区域集合中了）。如果直接遍历原集合，边遍历边修改会报错：

# ❌ 错误写法
for merged_range in ws.merged_cells.ranges:
    ws.unmerge_cells(str(merged_range))  # 运行时会报错！

list() 的作用是：把原集合复制一份到新列表。遍历的是这个新列表（副本），修改的是原集合。这样既安全又清晰。

• • merged_range
  每次循环拿到的合并区域对象，包含以下属性：

第五步：获取左上角的值

top_value = ws.cell(row=merged_range.min_row, column=merged_range.min_col).value

代码解释：

• • merged_range.min_row、merged_range.min_col
  合并区域左上角单元格的行号和列号。例如 A1:D1：
• • min_row = 1
• • min_col = 1
• • ws.cell(row=..., column=...).value
  获取指定单元格的值。cell() 方法中 row 和 column 参数都是从1开始的（和 Excel 的行列编号一致）。

为什么是左上角？
在合并单元格中，只有左上角的单元格有实际值，其他单元格都是空的。填充的目的就是把左上角的值“复制”到整个区域。

我们的数据表中，第1次循环（标题行）：

merged_range = A1:D1
merged_range.min_row = 1
merged_range.min_col = 1
top_value = ws.cell(row=1, column=1).value  # 获取 A1 的值 = '销售数据报表'

第六步：取消合并

ws.unmerge_cells(str(merged_range))

代码解释：

• • str(merged_range)
  将合并区域对象转换成字符串格式，例如 A1:D1。
• • ws.unmerge_cells('A1:D1')
  取消 A1 到 D1 的合并状态。取消后，原来的合并区域变成了4个独立的单元格。

为什么必须先取消合并？
在 openpyxl 中，合并区域内的非左上角单元格是 MergedCell 类型，其 value 属性是只读的。如果直接赋值会报错：

AttributeError: 'MergedCell' object attribute 'value' is read-only

必须先取消合并，将这些单元格变回普通的 Cell 对象，才能写入值。

第七步：填充值到所有单元格

for row in range(merged_range.min_row, merged_range.max_row + 1):
    for col in range(merged_range.min_col, merged_range.max_col + 1):
        ws.cell(row=row, column=col, value=top_value)

代码解释：

这是双重循环，外层遍历行，内层遍历列，覆盖整个合并区域。

以 A3:A5 为例：

merged_range.min_row = 3
merged_range.max_row = 5
merged_range.min_col = 1
merged_range.max_col = 1

# 外层循环：range(3, 6) → [3, 4, 5]
for row in [3, 4, 5]:
    # 内层循环：range(1, 2) → [1]
    for col in [1]:
        ws.cell(row=row, column=col, value='销售一部')

执行过程：

以 A1:D1 为例（多列情况）：

merged_range.min_row = 1
merged_range.max_row = 1
merged_range.min_col = 1
merged_range.max_col = 4

# 外层循环：range(1, 2) → [1]
for row in [1]:
    # 内层循环：range(1, 5) → [1, 2, 3, 4]
    for col in [1, 2, 3, 4]:
        ws.cell(row=1, column=col, value='销售数据报表')

执行过程：

第八步：保存并关闭

wb.save(output_path)
wb.close()
print(f"处理完成！已保存到: {output_path}")

代码解释：

• • wb.save(output_path)
  将修改后的工作簿保存到指定路径。如果文件已存在，会覆盖。
• • wb.close()
  关闭工作簿，释放资源。这是良好的编程习惯。
• • print(...)
  输出完成提示，让用户知道处理结果。

完整流程可视化

处理前（原始数据）：

处理过程：

合并区域1: A1:D1 → 填充到 B1、C1、D1
合并区域2: A3:A5 → 填充到 A4、A5
合并区域3: A6:A7 → 填充到 A7
合并区域4: A8:A9 → 填充到 A9

处理后：

📚 本期核心知识点

📍 知识点 1：data_only=True 读取值而非公式

wb = load_workbook('文件.xlsx', data_only=True)

📍 知识点 2：MergedCell 只读属性

在 openpyxl 中，合并区域内的非左上角单元格是 MergedCell 类型，其 value 属性只能读不能写：

# ❌ 会报错
ws.cell(row=4, column=1).value = '销售一部'  # 如果A4还在合并区域内

# ✅ 正确做法：先取消合并，再赋值
ws.unmerge_cells('A3:A5')
ws.cell(row=4, column=1).value = '销售一部'

📍 知识点 3：边遍历边修改的陷阱

# ❌ 错误写法
for merged_range in ws.merged_cells.ranges:
    ws.unmerge_cells(str(merged_range))  # 修改了集合本身，遍历会出错

# ✅ 正确写法
for merged_range in list(ws.merged_cells.ranges):
    ws.unmerge_cells(str(merged_range))  # 遍历的是副本，安全

📍 知识点 4：工作表获取的两种方式

# 按索引获取（整数）
if isinstance(sheet_name, int):
    ws = wb.worksheets[sheet_name]

# 按名称获取（字符串）
else:
    ws = wb[sheet_name]

📍 知识点 5：合并区域对象的常用属性

merged_range.min_row   # 起始行号
merged_range.max_row   # 结束行号
merged_range.min_col   # 起始列号
merged_range.max_col   # 结束列号
str(merged_range)      # 转为Excel坐标字符串，如 'A1:D1'

🔄 本案例核心流程

① 加载工作簿 → ② 获取工作表 → ③ 遍历合并区域 → ④ 获取左上角值 → ⑤ 取消合并 → ⑥ 填充所有单元格 → ⑦ 保存文件

加载 Excel (load_workbook)
        ↓
获取工作表 (按索引或名称)
        ↓
遍历所有合并区域 (list(ws.merged_cells.ranges))
        ↓
┌─────────────────────────────────────────────┐
│ 对于每个合并区域：                           │
│   1. 获取左上角单元格的值                    │
│   2. 取消合并 (unmerge_cells)               │
│   3. 双重循环覆盖行列                       │
│   4. 将值写入区域内每一个单元格             │
└─────────────────────────────────────────────┘
        ↓
保存到新文件 (wb.save)
        ↓
输出“处理完成”

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