SciPy 稀疏矩阵
2021-10-13
| 2023-8-6
0  |  阅读时长 0 分钟
type
status
date
slug
summary
tags
category
icon
password
Property
稀疏矩阵(英语:sparse matrix)指的是在数值分析中绝大多数数值为零的矩阵。反之,如果大部分元素都非零,则这个矩阵是稠密的(Dense)。
在科学与工程领域中求解线性模型时经常出现大型的稀疏矩阵。
notion image
上图中左边就是一个稀疏矩阵,可以看到包含了很多 0 元素,右边是稠密的矩阵,大部分元素不是 0。
看一个简单例子:
notion image
上述稀疏矩阵仅包含 9 个非零元素,另外包含 26 个零元。其稀疏度为 74%,密度为 26%。
SciPy 的scipy.sparse模块提供了处理稀疏矩阵的函数。
我们主要使用以下两种类型的稀疏矩阵:
  • CSC - 压缩稀疏列(Compressed Sparse Column),按列压缩
  • CSR - 压缩稀疏行(Compressed Sparse Row),按行压缩

CSR 矩阵

我们可以通过向 scipy.sparse.csr_matrix()函数传递数组来创建一个 CSR 矩阵
  • 第一行:在矩阵第一行(索引值 0 )第六(索引值 5 )个位置有一个数值 1。
  • 第二行:在矩阵第一行(索引值 0 )第七(索引值 6 )个位置有一个数值 1。
  • 第三行:在矩阵第一行(索引值 0 )第九(索引值 8 )个位置有一个数值 2。
 
 

CSR 矩阵方法

我们可以使用 data 属性查看存储的数据(不含 0 元素):
 
使用 count_nonzero() 方法计算非 0 元素的总数:
 
使用 remove_zeros() 方法删除矩阵中 0 元素:
 
使用 sum_duplicates() 方法来删除重复项:
 
csr 转换为 csc 使用 tocsc() 方法:
 
  • Scipy
  • SciPy StatsScipy 图结构
    目录