如何在Python中将NumPy矩阵写入文本文件

Question

假设我从某些计算中获得了一个NumPy矩阵。这是我的NumPy矩阵'result1'：

    result1=
    [[   1.         0.         0.         0.00375   -0.01072   -0.      -1000.     ]
     [   2.         3.         4.         0.        -0.004    750.         0.     ]
     [   3.         3.         0.         0.         0.      -750.      1000.     ]]

现在我想把这个矩阵写入一个名为'result.txt'的文本文件中。为此，我编写了以下代码：

np.savetxt('result.txt', result1, fmt='%.2e')

但它将矩阵的所有元素都放在了一行里。

    1.00e+00 0.00e+00 0.00e+00 3.75e-03 -1.07e-02 -1.14e-13 -1.00e+032.00e+00 3.00e+00 4.00e+00 0.00e+00 -4.00e-03 7.50e+02 0.00e+003.00e+00 3.00e+00 0.00e+00 0.00e+00 0.00e+00 -7.50e+02 1.00e+03

我希望将矩阵以适当的矩阵格式写入文本文件。我该怎么做？我使用了关键字newline='\n'或newline=''，但结果相同。

提前致谢...

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这部分内容是为@Warren编辑的

尝试这个：

>>> import numpy as np
>>> mat=np.matrix([[1, 2, 3],[4, 5, 6],[7, 8, 9]])
>>> mat
matrix([[1, 2, 3],
        [4, 5, 6],
        [7, 8, 9]])
>>> np.savetxt('text.txt',mat,fmt='%.2f')

在我的text.txt文件中，我得到了：

1.00 2.00 3.004.00 5.00 6.007.00 8.00 9.00

- Nafees

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我无法重现这个问题。如果我给 savetxt 函数一个二维数组（或 np.matrix），它会创建一个文本文件，每一行都是数组的一行。您能否提供一个完整的最小示例，使我们可以运行并复现单行文件？ - Warren Weckesser

这条评论是对已删除评论的回复。我的示例在我这里按预期工作（使用numpy 1.7.1和1.8.0都可以）。你是如何查看文件“text.txt”的？我怀疑你展示的输出中3.00和4.00之间以及6.00和7.00之间缺少空格。你在问题中的样本输出也缺少了行分隔符应有的空格。（另外，你在哪个操作系统上运行这个程序？可能不重要，但知道一下也无妨。） - Warren Weckesser

@WarrenWeckesser，我仍然只得到一行。是的，在3.00和4.00之间以及6.00和7.00之间没有间隔。从4.00开始应该是第二行，从7.00开始是第三行。我正在使用Python 3.3.0，NumPy MKL 1.8.0，Windows 7。 - Nafees

这可能是Windows + Python 3的问题，但我没有设置系统来尝试它。 （在Windows 7 + Python 2.7 + numpy 1.7.1中，它按预期工作。）还有其他人可以重现这个问题吗？ - Warren Weckesser

这看起来相关，尽管它只提到了Python 2.7：https://github.com/numpy/numpy/pull/3976（拉取请求）和https://github.com/numpy/numpy/issues/3975（错误报告）。 - Warren Weckesser

Answer 1

就像Francesco Nazzaro的答案一样，但为了确保文件可以成功打开，请尝试以下操作：

a = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
mat = np.matrix(a)
with open('outfile.txt','wb') as f:
    for line in mat:
        np.savetxt(f, line, fmt='%.2f')

- DAYHU

Answer 2

如果您只想使用numpy：

import numpy as np

mat = np.matrix([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
with open('outfile.txt') as f:
    for line in mat:
        np.savetxt(f, line, fmt='%.2f')

并且，然后。

cat outfile.txt
1.00 2.00 3.00
4.00 5.00 6.00
7.00 8.00 9.00

Pandas有一个名为to_csv的方法，可用于导出数据到CSV文件。

import numpy as np
import pandas as pd

mat = np.matrix([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
df = pd.DataFrame(data=mat.astype(float))
df.to_csv('outfile.csv', sep=' ', header=False, float_format='%.2f', index=False)

它具有相同的输出：

cat outfile.csv
1.00 2.00 3.00
4.00 5.00 6.00
7.00 8.00 9.00

- Francesco Nazzaro

Answer 3

为了重新创建形状，您需要在保存文件时保存该形状。

尝试：

import numpy as np
import re

result=np.array([[1.,0.,0.,0.00375,-0.01072,-0.,-1000.,],
                 [2.,3.,4.,0.,-0.004,750.,0.],
                 [3.,3.,0.,0.,0.,-750.,1000.]])

with open('/tmp/test', 'w') as fout:
    fout.write(u'#'+'\t'.join(str(e) for e in result.shape)+'\n')
    result.tofile(fout)

with open('/tmp/test', 'rb') as f:
    line=f.readline().decode('ascii')
    if line.startswith('#'):
        shape=tuple(map(int, re.findall(r'(\d+)', line)))
    else:
        raise IOError('Failed to find shape in file')    

    result2=np.fromfile(f)
    result3=result2.reshape(shape)

print(np.array_equal(result, result2))
# False
print(np.array_equal(result, result3))
# True

您可以将形状以某种形式保存在文件中，以便重新创建相同的形状。但请确保不要忘记文件开头的数据，因为与np.loadtxt不同，以#开头的行仍然被视为数据。

- dawg