Для чего нужны массивы в Excel и как ими пользоваться: инструкции со скриншотами
Как с помощью массивов ускорить расчёты в таблицах с тысячами значений? Как поменять местами столбцы и строки? Разбираемся на примерах.
Иллюстрация: Meery Mary для Skillbox Media
Часто новичкам в Excel кажется, что массивы — это высший пилотаж в работе с таблицами. На деле всё гораздо проще.
Массивы в Excel — это данные из двух и более смежных ячеек таблицы, которые используют в расчётах как единую группу, одновременно. Массивом может быть одна строка или столбец, несколько строк или столбцов и даже целые таблицы.
Операции с массивами — не основная функциональность Excel, но они делают работу с большими диапазонами значений удобнее и быстрее. С помощью массивов можно проводить расчёты не поочерёдно с каждой ячейкой диапазона, а со всем диапазоном одновременно. Или создать формулу, которая выполнит сразу несколько действий с любым количеством ячеек.
В статье разберёмся:
- какие виды массивов есть в Excel;
- что такое формула массива и как она работает.
Подробно покажем на примерах, как выполнить четыре базовые операции с помощью формул массивов и операторов Excel:
- построчно перемножить значения двух столбцов; ;
- выполнить два действия одной формулой; таблицы.
В конце расскажем, как создать формулу массива в «Google Таблицах».
Виды массивов и формулы массивов в Excel
Массивы в Excel бывают одномерными и двумерными.
В одномерных массивах все данные расположены в одной строке или в одном столбце. В зависимости от этого их делят на горизонтальные и вертикальные.
В двумерных массивах данные расположены сразу в нескольких столбцах и строках. Такие массивы могут образовывать целые таблицы, а иногда занимают даже несколько листов.
Работа с массивами в Excel похожа на стандартную работу с одиночными ячейками. Отличие в том, что расчёты и операции проводят одновременно для всех значений диапазонов, а не для одного. Для этого используют формулы массивов.
Формула массива — формула, где в качестве входящих параметров используют диапазоны значений, а не одиночные ячейки. Диапазоны значений обозначаются через двоеточие :. Например, A1:A10 или А1:В10.
С формулами массива можно выполнить несколько математических действий одновременно. Например, чтобы перемножить значения двух столбцов и затем суммировать полученные числа, понадобится одна формула массива и одно действие.
В целом формулы массивов работают так же, как и обычные формулы. В них можно использовать любые математические действия.
Формулы массивов можно использовать как для одной ячейки, так и для нескольких одновременно. Например, можно посчитать в одной ячейке сумму значений из нескольких столбцов. Такая формула массива называется одноячеечной. Или можно перемножить значения двух столбцов построчно, а результат вывести в третий. Формула массива будет называться многоячеечной.
В следующих разделах покажем четыре примера, как создавать и использовать формулы массивов.
Перемножаем значения двух столбцов
Допустим, нужно рассчитать смету устройства фундаментов. У нас есть перечень необходимых работ, их объёмы и цена единиц измерения объёмов.
Определим стоимость каждой работы.
Можно пойти классическим путём — перемножить первые ячейки столбцов «Количество» и «Цена ед., руб.», а затем растянуть результат вниз на все остальные виды работ. Но если видов будет несколько сотен или тысяч, этот вариант может быть неудобен.
Формула массивов выведет результаты одновременно для всего диапазона — никаких дополнительных действий выполнять не потребуется. Рассмотрим, как это сделать.
Шаг 1. Выделяем столбец, в котором хотим получить результат расчёта, — в нашем случае это диапазон E2:E9. В строке ссылок вводим знак равенства.
Шаг 2. Выделяем первый массив, который участвует в расчётах, — все значения столбца «Количество». Одновременно с этим в строке ссылок появляется выбранный диапазон: B2:B9.
Шаг 3. Ставим знак умножения в строке ссылок и выбираем второй массив — все значения столбца «Цена ед., руб.».
Строка ссылок принимает вид: fx=B2:B9*D2:D9. Это значит, что значения первого массива должны умножиться на значения второго массива.
Шаг 4. Нажимаем Enter — в столбце «Стоимость, руб.» появляется результат расчёта. Так, в один клик, формула сработала сразу для всех строк.
Умножаем одно значение сразу на весь столбец
По такому же принципу можно проводить разные арифметические вычисления для одного массива.
Допустим, для нашей сметы нужно рассчитать дополнительные расходы, составляющие долю в общей стоимости работ.
Как и в первом случае, можно перемножить первую ячейку столбца «Доля от стоимости работ» и ячейку с общей стоимостью работ. Затем растянуть результат вниз на все остальные расходы. А можно, для удобства и ускорения процесса, воспользоваться формулой массивов. Она позволит одним действием посчитать сумму всех расходов.
Шаг 1. Выделяем столбец для результата расчёта: С13:С16. В строке ссылок вводим знак равенства.
Шаг 2. Выделяем массив, который участвует в расчётах, — все значения столбца «Доля от стоимости работ». В формуле строки ссылок появляется выбранный диапазон: B13:B16. Добавляем к нему знак умножения и выбираем ячейку с общей стоимостью работ: E10.
Шаг 3. Нажимаем Enter. Во всём столбце «Стоимость, руб.» появляются результаты расчётов.
Выполняем два действия одной формулой
Вернёмся к нашему первому примеру со сметой. Там мы рассчитывали стоимость каждой работы отдельно. Общую стоимость работ в этом случае было проще определить путём сложения всех полученных значений.
Предположим, нам нужно получить общую стоимость устройства фундаментов одним действием, а стоимость каждой работы отдельно при этом не важна.
Для этого воспользуемся формулой массивов и оператором СУММ. Они выполнят одновременно два математических действия: перемножат столбцы и суммируют полученные результаты.
Шаг 1. Выделяем ячейку, в которой хотим получить результат расчёта. В строке ссылок вводим знак равенства и оператор СУММ и открываем скобку.
Шаг 2. По аналогии с алгоритмом из предыдущего раздела, выделяем первый массив — значения столбца «Количество» и второй массив — значения столбца «Цена ед., руб.». Ставим между ними знак умножения и закрываем скобку.
Строка ссылок принимает вид: fx=СУММ(B2:B9*D2:D9). Это значит, что значения первого массива должны перемножиться со значениями второго массива, а все полученные результаты — суммироваться.
Шаг 3. Нажимаем Enter. В выбранной ячейке появляется результат расчёта. Формула рассчитала одновременно два действия: перемножила значения ячеек двух массивов и суммировала полученные результаты.
По такой же схеме в формулах массивов можно использовать и другие функции Excel. Отличие от их классического применения будет в том, что аргументами будут не отдельные ячейки, а массивы таких ячеек.
Меняем местами столбцы и строки
Иногда при работе в Excel нужно поменять положение столбцов или строк — транспортировать их. Например, перевести шапку таблицы из горизонтального положения в вертикальное. Делать это вручную долго — особенно, когда ячеек очень много. Ускорить процесс помогут массивы и оператор ТРАНСП:
Шаг 1. Выделяем ячейку, в которой хотим получить результат операции. В строке ссылок вводим знак равенства и оператор ТРАНСП и открываем скобку.
Шаг 2. Выделяем шапку таблицы и закрываем скобку. Строка ссылок принимает вид: fx=ТРАНСП(A1:E1).
Шаг 3. Нажимаем Enter — функция меняет положение шапки таблицы на вертикальное.
Как создать формулу массива в «Google Таблицах»? Всё точно так же, как в Excel, но нужно добавить оператор ARRAYFORMULA. Его ставят перед всей формулой массива в строке ссылок. Например, если вы хотите перемножить данные в двух столбцах, формула в готовом виде будет выглядеть так:
fx=ARRAYFORMULA(B2:B9*D2:D9).
Пример как работать с формулой массива в таблице Excel
Как узнать, является ли данная формула формулой массива? Что вообще она означает?
На этапе создания формула (или также функция) сама по себе не является ни формулой массива, ни обычной формулой. Это вы определяете, как Excel должен истолковать формулу, которую вы вводите. То, что формула является формулой массива – это не столько особенность самой формулы, а скорее способом, которым программа Excel введенную формулу «обрабатывает». Подтверждение формулы с помощью сочетания клавиш «Ctrl + Shitf + Enter» – это является для Excelя командой на выполнение (обработку данных) как массив вычислений. Тогда он используется в качестве аргумента функции и возвращает в качестве результата вычислений таблицу (массив данных).
Примеры формул массива и отличие от обычных формул в Excel
Некоторые функции Excelя по умолчанию в качестве аргумента принимают диапазон ячеек (массив) и в результате возвращают одно значение. Отличными примерами являются функции СУММ, СЧЕТЕСЛИ, СРЗНАЧ и т.д. Для этих функций не имеет никакого значения, вводите ли вы их как функции массива или нет. Они и так обрабатывают таблицы, и найдут выход (сработают правильно) из любой ситуации. Вот такие маленькие Excel-евские приспособленцы.
К счастью, существуют другие функции, которые работают совершенно иначе, т.е. в зависимости от вашего решения относительно их принадлежности к «функциям массива» (иногда они вообще не хотят работать). Прекрасным примером является функция ЕСЛИ.
Когда формула является формулой массива, а когда обычной?
Для начала определимся как выглядит обычный массив значений в Excel. Это значения, которые находятся внутри фигурных скобок и разделены между собой точкой с запятой. Например:
<23;-32;15;7>– это синтаксис массива значений в Excel. Он может быть использован в аргументах функций.
Диапазон ячеек A1:A4 – так же является массивом значений в Excel. Естественно так же используется в аргументах функций. Например сравним результаты вычислений двух формул: =СУММ(A1:A4) и =СУММ(<23;-32;15;7>) – они идентичны:
Визуально формула массива находится так же внутри фигурных скобок, но они не должны быть введены вручную, а только лишь при помощи комбинации клавиш CTRL+SHIFT+Enter. Если ввести вручную фигурные скобки, то формула не будет выполнятся в массиве – это будет синтаксическая ошибка в Excel.
Формула массива (введенная с помощью сочитания CTRL+SHIFT+Enter) будет использоваться везде, где вы хотите, чтобы функция, которая обычно работает с отдельными значениями (ячейками), внезапно повела себя иначе и приняла в качестве аргумента и вернула в качестве результата массив значений (таблицу). Вернемся к уже упомянутой функции ЕСЛИ. В качестве аргумента она принимает логическое значение ИСТИНА или ЛОЖЬ. В классической форме:
Если значение в ячейке A1 больше нуля, в качестве аргумента функция получит значение ИСТИНА и в качестве результата вернет текстовую строку «больше». Однако, если бы вы хотели проверить несколько ячеек сразу и передать результат такой проверки другой функции, вы должны были бы использовать вышеуказанную формулу как формулу массива. Для этого при вводе нажмем сочитание клавиш CTRL+SHIFT+Enter, а не как обычно (просто Enter):
В качестве аргумента функция принимает целый диапазон $A$1:$A$4. В результате проверки каждой ячейки диапазона в памяти компьютера создается таблица значений в массиве. Схематически таблицу можно отобразить так:
А так выглядят эти значения в массиве:
Например, чтобы прочитать этот массив и получить второе значение (сделать выборку значений) воспользуемся функцией:
Тоже самое что и:
Затем создается другая таблица, значения которой зависят непосредственно от значений в первой таблице. Если элемент в первом массиве имеет значение ИСТИНА, во втором массиве он примет значение «больше». Если он имеет значение ЛОЖЬ, элемент во второй таблице примет значение «меньше». После этой операции первая таблица удаляется из памяти компьютера, и в конечном счете, функция возвращает массив <"больше", "меньше", "больше", "больше">. Схематически вторую таблицу можно отобразить так:
Так же ее можно прочитать функцией:
В примере с функцией ЕСЛИ была введена формула массива только в одну ячейку, поэтому в результате получили только одно значение, соответствующее первому значению в таблице. Однако достаточно ввести формулу массива в диапазон ячеек, чтобы увидеть все значения массива результатов. Для этого выделяем диапазон из нескольких ячеек, нажимаем клавишу F2 (или заново вводим формулу вручную) и жмем CTRL+SHIFT+Enter.
В примере (рисунок ниже) видно, что таблица результатов содержит ровно четыре элемента, о которых я упоминал выше.
Примеры как использовать формулу массива в Excel
Это все хорошо, но возникают некоторые вопросы: «Зачем же нужна формула массива?» или «Как или где использовать формулу в массиве?», «Чем она лучше обычной формулы?».
Разумеется, массив, возвращаемый функцией ЕСЛИ, может передаваться далее на «обработку» в качестве аргумента для другой функции.
Пример. Представим, что вы хотели бы найти сумму ячеек B7:B10, но только тех, которые имеют значение больше нуля. Конечно же, вы можете использовать функцию СУММЕСЛИ, однако в нашем примере мы хотим сделать это только с помощью формулы массива. Суммируя значения ячеек нашего диапазона, необходимо будет как-то избавиться от значения «-32». Функции СУММ необходимо передать массив, в котором содержатся только значения больше нуля. Везде там, где значение меньше нуля, мы заменяем его на ноль, что, конечно же, не повлияет на результат. Как вы уже знаете, временную таблицу с соответствующими значениями вы можете получить, используя функцию ЕСЛИ. В конечном итоге соответствующая формула будет выглядеть так:
0;$A$1:$A$4;0))’ > 
Вводим формулу и не забываем для подтверждения ввода нажать комбинацию клавиш CTRL+SHIFT+Enter. В результате проверки каждой ячейки диапазона $A$1:$A$4 (является ли значение больше нуля) в памяти компьютера создается массив <ИСТИНА; ЛОЖЬ; ИСТИНА; ИСТИНА>. Затем создается очередная таблица. Если элемент в первом массиве имеет значение ИСТИНА, то во второй таблице будет отображаться значение из соответствующей ячейки. Если он имеет значение ЛОЖЬ, то элемент во второй таблице примет значение 0. После этой операции первая таблица удаляется из памяти компьютера, и в конечном итоге функция ЕСЛИ возвращает массив <23; 0; 15; 7>. Затем эта таблица передается в качестве аргумента функции =СУММ(<23; 0; 15; 7>), которая, согласно своему предназначению, возвращает сумму всех элементов в таблице. В нашем примере сумма равна 45. В завершении, посмотрите, что произойдет, если вы скажете Excelю обработать приведенную выше формулу не как формулу массива.
Ни одна из описанных выше таблиц, в этом случае, не будет создана. Только одна ячейка диапазона будет проверена (ячейка в той же строке, в которой находится функция). В нашем случае 15>0 значит, как первый аргумент функция ЕСЛИ получит логическое значение ИСТИНА. Затем ВЕСЬ диапазон A1:A4 будет передан функции СУММ, и в результате функция возвращает значение равное 13 (23-32+15+7). Если бы в ячейке вместо значения 15 было число меньше нуля, функция ЕСЛИ в качестве аргумента получила бы значение ЛОЖЬ, и, следовательно, только значение нуля было бы передано функции СУММ. Наша функция СУММ в результате также вернет значение равное нулю.
Как отличать формулу массива от обычной формулы
При нажатии клавиш CTRL+SHIFT+Enter для подтверждения ввода в строке формул будут отображены фигурные скобки по краям. Значит данная формула выполняется в массиве. Но что если еще на этапе создания неизвестно какой тип формул следует применять?
Правильное «распознавание», когда следует нажимать CTRL+SHIFT+Enter, а когда просто Enter полностью зависит от понимания того, как работают массивы в формулах. Когда вы это поймете, сможете сказать, что конкретную формулу следует вводить (подтверждать) сочетанием клавиш – CTRL+SHIFT+Enter.
Конечно же, не подтвержденная, а просто как формула также может возвращать КАКОЙ-ТО результат (в чем вы могли только что убедиться сами). Однако, если вы сможете прочитать формулу и понять механизм, то вы заметите, что такой результат является ОШИБОЧНЫМ. И поэтому для правильной работы формулы вам необходимо ее подтвердить «Ctr+Shift+Enter». Как и все, понимание и использование формул массива требует практики. Тем не менее, стоит некоторое время посвятить тому, чтобы во всем разобраться. Потому что формулы массива позволяют решить многие проблемы, которые на первый взгляд могут казаться неразрешимыми.
Примеры вычислений и анализа формул массива
Каким образом можно просматривать и проверять значения промежуточных результатов расчета, например, содержание массивов, созданных в памяти компьютера и используемых для выполнения последующих действий? Ничего сложного! Пример 1:
Перейдите на ячейку с формулой, а затем в строке формул выделите в первом аргументе функции ссылку на диапазон ячеек:
Нажмите клавишу F9 (или «Пересчет» в правом верхнем углу меню «Формулы»), и вы получите (в строке формулы) значения аргументов, которые используются для вычислений, как показано ниже:
— запись с использованием двоеточий означает, что мы имеем дело с элементами вертикального (столбикового) массива, элементы горизонтального (строкового) разделены стандартным символом — «;» (точкой с запятой).
Пример 2: Снова перейдите на ячейку с формулой массива, но на этот раз выделите первый аргумент функции целиком вместе со знаком сравнения «>» и значением критерия – «0»).
Нажмите кнопку F9, и вы получите массив результатов вычислений, как показано ниже:
То есть, созданный в памяти компьютера массив:
Пример 3: Выделите ячейку формулой массива где в функцию СУММ вложена функция ЕСЛИ. Затем в строке формул выберите весь аргумент функции СУММ (вместе с функцией ЕСЛИ):
Нажмите клавишу F9 и вы получите массив итоговых результатов вычисления, которые используются для суммирования, как показано ниже:
То есть, созданный в памяти компьютера массив:
Пример 4: Просто перейдите на ячейку с формулой B1 и выберите инструмент «ФОРМУЛЫ»-«Зависимости формул»-«Вычислить формулу»
После чего нажмите на кнопку «Вычислить»:
В результате ссылка на диапазон ячеек в аргументе вложенной функции ЕСЛИ разложилась на массив значений. Снова нажмите на кнопку «Вычислить»:
Мы получили массив значений теперь уже для функции СУММ. Такой же, как и в примере 3.
Часто неопытные пользователи Excel возмущаются, что формула не работает. В конце концов оказалось, как легко догадаться, формулу в массиве вводили как обычную (просто Enter). Речь идет не о недоразумении, которое произошло, а о том факте, что у этих пользователей возникает вопрос: как избегать таких ошибок? Поэтому важно сразу во всем разобраться, чтобы в дальнейшем больше не задавать таких вопросов.
Формулы массива в Excel
Под массивом обычно понимают набор данных, объединенных в группу. Массивы бывают одномерные (элементы массива образуют строку или столбец) или двумерные (матрица). Легко сообразить, что почти в любой таблице Excel при желании можно найти один или несколько таких массивов:
Формулы массива в Excel — это специальные формулы для обработки данных из таких массивов. Формулы массива делятся на две категории — те, что возвращают одно значение и те, что дают на выходе целый набор (массив) значений. Рассмотрим их на простых примерах.
Пример 1. Классика жанра — товарный чек
Задача: рассчитать общую сумму заказа. Если идти классическим путем, то нужно будет добавить столбец, где перемножить цену и количество, а потом взять сумму по этому столбцу. Если же применить формулу массива, то все будет гораздо красивее:
- выделяем ячейку С7
- вводим с клавиатуры =СУММ(
- выделяем диапазон B2:B5
- вводим знак умножения (звездочка)
- выделяем диапазон C2:C5 и закрываем скобку функции СУММ — в итоге должно получиться так:
Т.е. Excel произвел попарное умножение элементов массивов B2:B5 и C2:C5 и образовал новый массив стоимостей (в памяти компьютера), а затем сложил все элементы этого нового массива.
Обратите внимание на фигурные скобки, появившиеся в формуле — отличительный признак формулы массива. Вводить их вручную с клавиатуры бесполезно — они автоматически появляются при нажатии Ctrl + Shift + Enter.
Пример 2. Разрешите Вас. транспонировать?
При работе с таблицами часто возникает необходимость поменять местами строки и столбцы, т.е. развернуть таблицу на бок, чтобы данные, которые раньше шли по строке, теперь располагались в столбцах и наоборот. В математике такая операция называется транспонированием. При помощи формулы массива и функции ТРАНСП (TRANSPOSE) это делается на раз.
Допустим, имеем двумерный массив ячеек, который хотим транспонировать.
- Выделяем диапазон ячеек для размещения транспонированной таблицы. Поскольку исходный массив ячеек был 8 строк на 2 столбца, то надо выделить диапазон пустых ячеек размером 2 строки на 8 столбцов.
- вводим функцию транспонирования =ТРАНСП(
- в качестве аргумента функции выделяем наш массив ячеек A1:B8
жмем Ctrl + Shift + Enter и получаем "перевернутый массив" в качестве результата:
Редактирование формулы массива
Если формула массива расположена не в одной ячейке (как в Примере 1), а в нескольких ячейках (как в Примере 2), то Excel не позволит редактировать или удалить одну отдельно взятую формулу (например в ячейке D10) и выдаст предупреждающее сообщение Невозможно изменить часть массива.
Для редактирования формулы массива необходимо выделить весь диапазон (A10:H11 в нашем случае) и изменить формулу в строке формул (или нажав F2). Затем необходимо повторить ввод измененной формулы массива, нажав сочетание клавиш Ctrl + Shift + Enter.
Excel также не позволит свободно перемещать ячейки, входящие в формулу массива или добавлять новые строки-столбцы-ячейки в диапазон формулы массива (т.е. в диапазон A10:H11 в нашем случае)
Пример 3. Таблица умножения
Вспомните детство, школу, свою тетрадку по математике. На обороте тетради на обложке было что? Таблица умножения вот такого вида:
При помощи формул массива она вся делается в одно движение:
- выделяем диапазон B2:K11
- вводим формулу =A2:A11*B1:K1
- жмем Ctrl + Shift + Enter, чтобы Excel воспринял ее как формулу массива
и получаем результат:
Пример 4. Выборочное суммирование
Посмотрите как при помощи одной формулы массива красиво и легко выбираются данные по определенному товару и заказчику:
В данном случае формула массива синхронно пробегает по всем элементам диапазонов C3:C21 и B3:B21, проверяя, совпадают ли они с заданными значениями из ячеек G4 и G5. Если совпадения нет, то результат равенства ноль, если совпадение есть, то единица. Таким образом суммы всех сделок, где заказчик не ANTON и товар не Boston Crab Meat умножаются на ноль и суммируются только нужные заказы.