scipy.sparse.

csr_matrix#

class scipy.sparse.csr_matrix(arg1, shape=None, dtype=None, copy=False)[source]#

压缩稀疏行矩阵。

它可以通过以下几种方式实例化
csr_matrix(D)

其中 D 是一个二维 ndarray

csr_matrix(S)

使用另一个稀疏数组或矩阵 S（等效于 S.tocsr()）

csr_matrix((M, N), [dtype])

用于构造一个形状为 (M, N) 的空矩阵，dtype 可选，默认为 dtype=’d’。

csr_matrix((data, (row_ind, col_ind)), [shape=(M, N)])

其中 data、row_ind 和 col_ind 满足关系式 a[row_ind[k], col_ind[k]] = data[k]。

csr_matrix((data, indices, indptr), [shape=(M, N)])

是标准的 CSR 表示形式，其中第 i 行的列索引存储在 indices[indptr[i]:indptr[i+1]] 中，其对应的值存储在 data[indptr[i]:indptr[i+1]] 中。如果未提供 shape 参数，则矩阵维数将从索引数组推断。

注释

稀疏矩阵可用于算术运算：它们支持加法、减法、乘法、除法和矩阵幂。

CSR 格式的优点

  • 有效的算术运算 CSR + CSR、CSR * CSR 等。

  • 有效的行切片

  • 快速的矩阵向量乘积

CSR 格式的缺点

  • 缓慢的列切片操作（考虑使用 CSC）

  • 稀疏结构的更改代价昂贵（考虑使用 LIL 或 DOK）

规范格式

  • 在每行中，索引按列排序。

  • 没有重复项。

示例

>>> import numpy as np
>>> from scipy.sparse import csr_matrix
>>> csr_matrix((3, 4), dtype=np.int8).toarray()
array([[0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0]], dtype=int8)

>>> row = np.array([0, 0, 1, 2, 2, 2])
>>> col = np.array([0, 2, 2, 0, 1, 2])
>>> data = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6])
>>> csr_matrix((data, (row, col)), shape=(3, 3)).toarray()
array([[1, 0, 2],
       [0, 0, 3],
       [4, 5, 6]])

>>> indptr = np.array([0, 2, 3, 6])
>>> indices = np.array([0, 2, 2, 0, 1, 2])
>>> data = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6])
>>> csr_matrix((data, indices, indptr), shape=(3, 3)).toarray()
array([[1, 0, 2],
       [0, 0, 3],
       [4, 5, 6]])

重复项会加在一起

>>> row = np.array([0, 1, 2, 0])
>>> col = np.array([0, 1, 1, 0])
>>> data = np.array([1, 2, 4, 8])
>>> csr_matrix((data, (row, col)), shape=(3, 3)).toarray()
array([[9, 0, 0],
       [0, 2, 0],
       [0, 4, 0]])

以下代码片段作为如何逐步构建 CSR 矩阵的示例，从文本构建词-文档矩阵

>>> docs = [["hello", "world", "hello"], ["goodbye", "cruel", "world"]]
>>> indptr = [0]
>>> indices = []
>>> data = []
>>> vocabulary = {}
>>> for d in docs:
...     for term in d:
...         index = vocabulary.setdefault(term, len(vocabulary))
...         indices.append(index)
...         data.append(1)
...     indptr.append(len(indices))
...
>>> csr_matrix((data, indices, indptr), dtype=int).toarray()
array([[2, 1, 0, 0],
       [0, 1, 1, 1]])
属性:
dtypedtype

矩阵的数据类型

shape2 元组

矩阵的形状

ndimint

维数（始终为 2）

nnz

存储值的个数，包括显式零。

size

存储值的个数。

data

矩阵的 CSR 格式数据数组

indices

矩阵的 CSR 格式索引数组

indptr

矩阵的 CSR 格式索引指针数组

has_sorted_indices

索引是否排序

has_canonical_format

数组/矩阵的索引是否排序且没有重复项

T

转置。

方法

__getitem__(key)

__len__()

__mul__(other)

arcsin()

逐元素反正弦。

arcsinh()

逐元素反正弦。

arctan()

逐元素反正切。

arctanh()

逐元素反双曲正切。

argmax([axis, out])

返回沿指定轴的最大元素的索引。

argmin([axis, out])

返回沿指定轴的最小元素的索引。

asformat(format[, copy])

以指定格式返回此数组/矩阵。

asfptype()

将矩阵向上转换为浮点格式（如果需要）

astype(dtype[, casting, copy])

将数组/矩阵元素强制转换为指定的类型。

ceil()

逐元素向上取整。

check_format([full_check])

检查数组/矩阵是否符合 CSR 或 CSC 格式。

conj([copy])

逐元素复数共轭。

conjugate([copy])

逐元素复数共轭。

copy()

返回此数组/矩阵的副本。

count_nonzero()

非零项的个数，等效于

deg2rad()

逐元素 deg2rad。

diagonal([k])

返回数组/矩阵的第 k 个对角线。

dot(other)

普通点积

eliminate_zeros()

从数组/矩阵中删除零项

expm1()

逐元素 expm1。

floor()

逐元素向下取整。

getH()

返回此矩阵的厄米特转置。

get_shape()

获取矩阵的形状

getcol(j)

返回矩阵第 j 列的副本，作为 (m x 1) 稀疏矩阵（列向量）。

getformat()

矩阵存储格式

getmaxprint()

打印时显示的元素最大数量。

getnnz([axis])

存储值的个数，包括显式零。

getrow(i)

返回矩阵第 i 行的副本，作为 (1 x n) 稀疏矩阵（行向量）。

log1p()

逐元素 log1p。

max([axis, out])

返回数组/矩阵的最大值或沿指定轴的最大值。

maximum(other)

此数组/矩阵与另一个数组/矩阵之间的逐元素最大值。

mean([axis, dtype, out])

计算沿指定轴的算术平均值。

min([axis, out])

返回数组/矩阵的最小值或沿指定轴的最小值。

minimum(other)

此数组/矩阵与另一个数组/矩阵之间的逐元素最小值。

multiply(other)

通过数组/矩阵、向量或标量进行逐点乘法。

nanmax([axis, out])

返回数组/矩阵的最大值或沿指定轴的最大值，忽略所有 NaN。

nanmin([axis, out])

返回数组/矩阵的最小值或沿指定轴的最小值，忽略所有 NaN。

nonzero()

数组/矩阵的非零索引。

power(n[, dtype])

此函数执行逐元素幂运算。

prune()

删除所有非零元素之后的空闲空间。

rad2deg()

逐元素 rad2deg。

reshape(self, shape[, order, copy])

为稀疏数组/矩阵提供新形状，而不会更改其数据。

resize(*shape)

将数组/矩阵就地调整大小，其维度由 shape 给出

rint()

逐元素 rint。

set_shape(shape)

就地设置矩阵的形状

setdiag(values[, k])

设置数组/矩阵的对角线或非对角线元素。

sign()

逐元素符号。

sin()

逐元素正弦。

sinh()

逐元素双曲正弦。

sort_indices()

就地对数组/矩阵的索引进行排序

sorted_indices()

返回具有排序索引的此数组/矩阵的副本。

sqrt()

逐元素平方根。

sum([axis, dtype, out])

在给定轴上对数组/矩阵元素求和。

sum_duplicates()

通过将重复项加在一起来消除重复项。

tan()

逐元素正切。

tanh()

逐元素双曲正切。

toarray([order, out])

返回此稀疏数组/矩阵的密集 ndarray 表示形式。

tobsr([blocksize, copy])

将此数组/矩阵转换为块稀疏行格式。

tocoo([copy])

将此数组/矩阵转换为坐标格式。

tocsc([copy])

将此数组/矩阵转换为压缩稀疏列格式。

tocsr([copy])

将此数组/矩阵转换为压缩稀疏行格式。

todense([order, out])

返回此稀疏数组/矩阵的密集表示形式。

todia([copy])

将此数组/矩阵转换为稀疏对角线格式。

todok([copy])

将此数组/矩阵转换为键字典格式。

tolil([copy])

将此数组/矩阵转换为列表列表格式。

trace([offset])

返回稀疏数组/矩阵的对角线上的总和。

transpose([axes, copy])

反转稀疏数组/矩阵的维度。

trunc()

逐元素截断。
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