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对2D NumPy阵列的每行和每列内的非零元素进行计数
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Stack Overflow用户
提问于 2010-09-26 17:07:06
回答 5查看 31.8K关注 0票数 28

我有一个NumPy矩阵,它包含大多数非零值,但偶尔也包含零值。我需要能够:

  1. 对每行中的非零值进行计数,并将该计数放入可在后续操作中使用的变量中,可能是通过迭代行索引并在迭代过程中执行计算。
  2. 对每列中的非零值进行计数,并将该计数放入可在后续操作中使用的变量中,可能是通过迭代列索引并在迭代过程中执行计算。

例如,我需要做的一件事是对每行求和,然后将每行和除以每行中非零值的数量,为每行索引报告一个单独的结果。然后我需要对每一列求和,然后将列总和除以该列中非零值的数量,同时为每个列索引报告一个单独的结果。我还需要做其他事情,但在我弄清楚如何做我在这里列出的事情之后,它们应该很容易。

下面是我正在使用的代码。您可以看到,我正在创建一个零数组,然后从一个csv文件填充它。一些行将包含所有列的值,但其他行仍将在最后一些列中保留一些零,从而产生上述问题。

下面最后五行代码来自本论坛上的另一篇帖子。这最后五行代码返回一个打印的0的行/列索引列表。但是,我不知道如何使用结果信息来创建上述非零行计数和非零列计数。

ANOVAInputMatrixValuesArray=zeros([len(TestIDs),9],float)
j=0
for j in range(0,len(TestIDs)):
    TestID=str(TestIDs[j])
    ReadOrWrite='Read'
    fileName=inputFileName
    directory=GetCurrentDirectory(arguments that return correct directory)
    inputfile=open(directory,'r')
    reader=csv.reader(inputfile)
    m=0
    for row in reader:
        if m<9:
            if row[0]!='TestID':
                ANOVAInputMatrixValuesArray[(j-1),m]=row[2]
                m+=1
    inputfile.close()

IndicesOfZeros = indices(ANOVAInputMatrixValuesArray.shape) 
locs = IndicesOfZeros[:,ANOVAInputMatrixValuesArray == 0]
pts = hsplit(locs, len(locs[0]))
for pt in pts:
    print(', '.join(str(p[0]) for p in pt))

有人能帮我吗?

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回答 5

Stack Overflow用户

发布于 2010-09-26 17:22:39

import numpy as np

a = np.array([[1, 0, 1],
              [2, 3, 4],
              [0, 0, 7]])

columns = (a != 0).sum(0)
rows    = (a != 0).sum(1)

变量(a != 0)是一个与原始a形状相同的数组,它包含所有非零元素的True

.sum(x)函数对轴x上的元素求和。Sum of True/False elements是True元素的数目。

变量columnsrows包含原始数组的每一列/行中的非零(元素!= 0)值的数量:

columns = np.array([2, 1, 3])
rows    = np.array([2, 3, 1])

编辑:整个代码可能如下所示(在原始代码中做了一些简化):

ANOVAInputMatrixValuesArray = zeros([len(TestIDs), 9], float)
for j, TestID in enumerate(TestIDs):
    ReadOrWrite = 'Read'
    fileName = inputFileName
    directory = GetCurrentDirectory(arguments that return correct directory)
    # use directory or filename to get the CSV file?
    with open(directory, 'r') as csvfile:
        ANOVAInputMatrixValuesArray[j,:] = loadtxt(csvfile, comments='TestId', delimiter=';', usecols=(2,))[:9]

nonZeroCols = (ANOVAInputMatrixValuesArray != 0).sum(0)
nonZeroRows = (ANOVAInputMatrixValuesArray != 0).sum(1)

编辑2个

要获取所有列/行的平均值,请使用以下命令:

colMean = a.sum(0) / (a != 0).sum(0)
rowMean = a.sum(1) / (a != 0).sum(1)

如果列/行中没有非零元素,您想要做什么?然后我们可以调整代码来解决这样的问题。

票数 41
EN

Stack Overflow用户

发布于 2013-05-06 11:55:56

计算scipy稀疏矩阵m中每行非零元素的快速方法是:

np.diff(m.tocsr().indptr)

CSR矩阵的indptr属性指示与行之间的边界相对应的数据内的索引。因此,计算每个条目之间的差异将提供每行中非零元素的数量。

类似地,对于每列中非零元素的数量,使用:

np.diff(m.tocsc().indptr)

如果数据已经以适当的形式存在,那么它们将分别在O(m.shape[0])和O(m.shape[1])中运行,而不是在Marat和Finn的解决方案中运行O(m.getnnz())。

如果您同时需要行和列的非零计数,并且假设m已经是CSR,则可以使用:

row_nonzeros = np.diff(m.indptr)
col_nonzeros = np.bincount(m.indices)

这并不比第一次转换为CSC (这是用于获取col_nonzeros的O(m.getnnz())),但由于实现细节而更快)要快得多。

票数 23
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Stack Overflow用户

发布于 2012-07-29 22:03:59

更快的方法是克隆你的矩阵,而不是实际的值。然后只需按行或列进行求和:

X_clone = X.tocsc()
X_clone.data = np.ones( X_clone.data.shape )
NumNonZeroElementsByColumn = X_clone.sum(0)
NumNonZeroElementsByRow = X_clone.sum(1)

对我来说,这比Finnärup Nielsen的解决方案快50倍(1秒对53秒)

编辑:您可能需要通过以下方式将NumNonZeroElementsByColumn转换为一维数组

np.array(NumNonZeroElementsByColumn)[0]
票数 2
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原文链接:

https://stackoverflow.com/questions/3797158

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