如何用Python将Excel数据转换为指定格式JSON？是否需用pandas？

问题描述 #

原始表格数据：

期望转换为如下格式的JSON：

{
  "data": [
    {
      "name": "rice",
      "ingredients": [
        {
          "name": "red",
          "ingredient_id": "R1",
          "amount": 10,
          "unit": "g"
        }
      ]
    },
    {
      "name": "soup",
      "ingredients": [
        {
          "name": "blue",
          "ingredient_id": "B1",
          "amount": 20,
          "unit": "g"
        },
        {
          "name": "yellow",
          "ingredient_id": "Y1",
          "amount": 30,
          "unit": "g"
        }
      ]
    }
  ]
}

是否需要pandas？ #

既可以用pandas快速实现，也可以用纯Python代码完成转换，无需依赖第三方库，以下是两种方案：

方案一：使用pandas（推荐，代码更简洁） #

pandas的分组功能可以很方便地按食物名称聚合配料数据，步骤如下：

1. 读取表格数据（这里假设数据已加载为DataFrame，也可以从csv/excel读取）
2. 按name分组，将每组的配料信息整理为字典列表
3. 构造目标JSON结构并输出

代码示例：

import pandas as pd
import json

# 原始表格数据构造DataFrame
data = [
    [1, 'rice', 'red', 'R1', 10, 'g'],
    [1, 'soup', 'blue', 'B1', 20, 'g'],
    [1, 'soup', 'yellow', 'Y1', 30, 'g']
]
df = pd.DataFrame(data, columns=['food ID', 'name', 'ingredients', 'ingredient ID', 'amount', 'unit'])

# 分组并整理配料
result = {'data': []}
for name, group in df.groupby('name'):
    ingredients = []
    for _, row in group.iterrows():
        ingredients.append({
            'name': row['ingredients'],
            'ingredient_id': row['ingredient ID'],
            'amount': row['amount'],
            'unit': row['unit']
        })
    result['data'].append({'name': name, 'ingredients': ingredients})

# 输出JSON（ensure_ascii=False保证字符正常显示，indent格式化输出）
print(json.dumps(result, ensure_ascii=False, indent=2))

方案二：纯Python实现（无第三方库依赖） #

如果不想安装pandas，可以用字典来分组存储食物信息，手动遍历原始数据完成聚合：

代码示例：

import json

# 原始表格数据
raw_data = [
    {'food ID': 1, 'name': 'rice', 'ingredients': 'red', 'ingredient ID': 'R1', 'amount': 10, 'unit': 'g'},
    {'food ID': 1, 'name': 'soup', 'ingredients': 'blue', 'ingredient ID': 'B1', 'amount': 20, 'unit': 'g'},
    {'food ID': 1, 'name': 'soup', 'ingredients': 'yellow', 'ingredient ID': 'Y1', 'amount': 30, 'unit': 'g'}
]

# 用字典临时存储每个食物的配料
food_map = {}
for item in raw_data:
    food_name = item['name']
    if food_name not in food_map:
        food_map[food_name] = []
    food_map[food_name].append({
        'name': item['ingredients'],
        'ingredient_id': item['ingredient ID'],
        'amount': item['amount'],
        'unit': item['unit']
    })

# 构造目标结构
result = {'data': []}
for name, ingredients in food_map.items():
    result['data'].append({'name': name, 'ingredients': ingredients})

# 输出JSON
print(json.dumps(result, ensure_ascii=False, indent=2))

内容的提问来源于stack exchange，提问作者studyhard