如何给Scipy的csr_matrix指定行和列的名称？

Question

我不知道是否有可能，这可能是一个天真的问题，但我该如何设置与R中的rownames()和colnames()相当的内容到一个scipy.sparse.csr.csr_matrix中呢？

我发现my_matrix.dtype.names在这里不起作用，而且我找不到任何针对这种稀疏矩阵的“索引”等效方法...

此外，由于一些未解决的问题，pandas.sparse.*不是一个选择...

非常感谢您的帮助。

- Jean Lescut

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dtype.names 指的是结构化数组中的 fields。可以将其视为 CSV 表格中的列名/表头。您无法在字段之间进行太多数学计算。而且您不能在稀疏矩阵中使用这种类型的 dtype。 - hpaulj

Answer 1

由于scipy稀疏格式不支持命名索引，因此您需要单独维护名称。可能看起来像这样：

foo = csr_matrix(...)
row_names = np.array(...)
col_names = np.array(...)

# index by name:
row_idx, = np.where(row_names == "my row")
col_idx, = np.where(col_names == "my col")
foo[row_idx, col_idx]

- perimosocordiae

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我在想使用字典查找是否更快？稀疏的“dok”格式实际上是一个字典，索引元组作为键。 - hpaulj

效率取决于矩阵的大小和稀疏程度，但是，名称->索引的字典也可以使用。DOK格式不起作用，因为它的键必须是整数对。 - perimosocordiae

但他可以用标签元组作为键创建自己的字典。这不会给他任何数学能力。 - hpaulj

Answer 2

请查看"SSparseMatrix"包。（该包使用SciPy的稀疏矩阵。）

以下是创建和行选择示例（在Python会话中）：

>>> from SSparseMatrix import *
>>> mat = [[1, 0, 0, 3], [4, 0, 0, 5], [0, 3, 0, 5], [0, 0, 1, 0], [0, 0, 0, 5]]
>>> smat = SSparseMatrix(mat)
>>> smat.set_column_names(["a", "b", "c", "d"])
<5x4 SSparseMatrix (sparse matrix with named rows and columns) of type '<class 'numpy.int64'>'
    with 8 stored elements in Compressed Sparse Row format, and fill-in 0.4>
>>> smat.set_row_names(["A", "B", "C", "D", "E"])
<5x4 SSparseMatrix (sparse matrix with named rows and columns) of type '<class 'numpy.int64'>'
    with 8 stored elements in Compressed Sparse Row format, and fill-in 0.4>
>>> smat.print_matrix()
===================================
  |       a       b       c       d
-----------------------------------
A |       1       .       .       3
B |       4       .       .       5
C |       .       3       .       5
D |       .       .       1       .
E |       .       .       .       5
===================================
>>> smat[["A","B"],:].print_matrix()
===================================
  |       a       b       c       d
-----------------------------------
A |       1       .       .       3
B |       4       .       .       5
===================================

- Anton Antonov