從元組列表構造稀疏的lil_matrix

Question

我有一個稀疏矩陣的行信息的Python列表。每行都被表示爲（列，值）元組列表。說它alist：

alist = [[(1,10), (3,-3)], 
     [(2,12)]] 

我怎樣纔能有效地從列表此列表構造SciPy的稀疏矩陣，造成這樣的矩陣：

0 10 0 -3 
0 0 2 0 

最明顯的方法是使scipy.sparse.lil_matrix，這內部有這個「列表清單」結構。但是從scipy.sparse.lil_matrix — SciPy v0.19.0 Reference Guide我看到構建他們的只有三個途徑：

• 從密集陣列
• 開始從另一個稀疏線陣開始
• 只是構建一個空數組

所以唯一的辦法得到新的數據要麼是用其他稀疏矩陣表示來解決這個問題，要麼是從一個密集的數組開始，這兩個都不能解決最初的問題，並且這兩個似乎都可能比lil_matrix本身爲這個數據。

我想我可以做一個空的，並使用循環來增加值，但肯定我失去了一些東西。

當談到稀疏矩陣時，scipy文檔確實令人沮喪。

Answer 1

您的數據佈局是不尋常的。這是我第一次使用它。

In [565]: M = sparse.lil_matrix((2,4), dtype=int) 
In [566]: M 
Out[566]: 
<2x4 sparse matrix of type '<class 'numpy.int32'>' 
    with 0 stored elements in LInked List format> 
In [567]: for i,row in enumerate(alist): 
    ...:  for col in row: 
    ...:   M[i, col[0]] = col[1] 
    ...:   
In [568]: M 
Out[568]: 
<2x4 sparse matrix of type '<class 'numpy.int32'>' 
    with 3 stored elements in LInked List format> 
In [569]: M.A 
Out[569]: 
array([[ 0, 10, 0, -3], 
     [ 0, 0, 12, 0]]) 

是的，它是迭代的;而lil是此目的的最佳格式。

或者使用普通coo風格的輸入：

In [580]: data,col,row = [],[],[] 
In [581]: for i, rr in enumerate(alist): 
    ...:  for cc in rr: 
    ...:   row.append(i) 
    ...:   col.append(cc[0]) 
    ...:   data.append(cc[1]) 
    ...:   
In [582]: data,col,row 
Out[582]: ([10, -3, 12], [1, 3, 2], [0, 0, 1]) 
In [583]: M1=sparse.coo_matrix((data,(row,col)),shape=(2,4)) 
In [584]: M1 
Out[584]: 
<2x4 sparse matrix of type '<class 'numpy.int32'>' 
    with 3 stored elements in COOrdinate format> 
In [585]: M1.A 
Out[585]: 
array([[ 0, 10, 0, -3], 
     [ 0, 0, 12, 0]]) 

另一種選擇是創建空白lil矩陣，並直接在其屬性填寫：

換句話說，有開始：

In [591]: m.data 
Out[591]: array([[], []], dtype=object) 
In [592]: m.rows 
Out[592]: array([[], []], dtype=object) 

並將它們更改爲：

In [587]: M.data 
Out[587]: array([[10, -3], [12]], dtype=object) 
In [588]: M.rows 
Out[588]: array([[1, 3], [2]], dtype=object) 

它仍然需要在您的alist結構上進行2級迭代。

In [593]: for i, rr in enumerate(alist): 
    ...:  for cc in rr: 
    ...:   m.rows[i].append(cc[0]) 
    ...:   m.data[i].append(cc[1])  
In [594]: m 
Out[594]: 
<2x4 sparse matrix of type '<class 'numpy.int32'>' 
    with 3 stored elements in LInked List format> 
In [595]: m.A 
Out[595]: 
array([[ 0, 10, 0, -3], 
     [ 0, 0, 12, 0]]) 

---

在另一個評論，你在瞭解csrindptr提到的困難。最簡單的方法是將這些格式轉換成一個：

In [597]: Mr=M.tocsr() 
In [598]: Mr.indptr 
Out[598]: array([0, 2, 3], dtype=int32) 
In [599]: Mr.data 
Out[599]: array([10, -3, 12]) 
In [600]: Mr.indices 
Out[600]: array([1, 3, 2], dtype=int32)