列值到行值的Numpy转换

2024-09-28 05:21:26 发布

您现在位置:Python中文网/ 问答频道 /正文

我取一列(第三列)的3个值,并将这些值放到3个新列的行中。并将新列和旧列合并为新矩阵a

在第nr3列中输入时间序列在第1列和第2列中输入值

[x x 1]
[x x 2]
[x x 3]

输出:矩阵A

[x x 1 0 0 0]
[x x 2 0 0 0]
[x x 3 1 2 3]
[x x 4 2 3 4]

因此,为了简洁起见,首先代码生成矩阵6行/3列。最后一列我想用来填充3个额外的列,并将其合并到一个新的矩阵a中。这个矩阵a被预先填充了2行以偏移起始位置。你知道吗

我在下面的代码中实现了这个想法,处理大型数据集需要很长时间。 如何提高这种转换的速度

import  numpy as np

matrix = np.arange(18).reshape((6, 3))

nr=3 
A = np.zeros((nr-1,nr))

for x in range( matrix.shape[0]-nr+1):
    newrow =  (np.transpose( matrix[x:x+nr,2:3] ))
    A = np.vstack([A , newrow])

total= np.column_stack((matrix,A))
print (total)

Tags: 数据代码importnp时间序列矩阵matrix
1条回答
网友
1楼 · 发布于 2024-09-28 05:21:26

这里有一种方法,使用^{}获得那些滑动窗口元素,然后进行一些叠加以获得A-

col2 = matrix[:,2]
nrows = col2.size-nr+1
out = np.zeros((nr-1+nrows,nr))
col2_2D = np.take(col2,np.arange(nrows)[:,None] + np.arange(nr))
out[nr-1:] = col2_2D

下面是一个有效的替代方法,使用^{}获得col2_2D-

n = col2.strides[0]
col2_2D = np.lib.stride_tricks.as_strided(col2, shape=(nrows,nr), strides=(n,n))

将大小为total的零的输出数组初始化,然后用col2_2D赋值,最后用输入数组matrix赋值会更好。你知道吗

运行时测试

作为功能接近-

def org_app1(matrix,nr):    
    A = np.zeros((nr-1,nr))
    for x in range( matrix.shape[0]-nr+1):
        newrow =  (np.transpose( matrix[x:x+nr,2:3] ))
        A = np.vstack([A , newrow])
    return A

def vect_app1(matrix,nr):    
    col2 = matrix[:,2]
    nrows = col2.size-nr+1
    out = np.zeros((nr-1+nrows,nr))
    col2_2D = np.take(col2,np.arange(nrows)[:,None] + np.arange(nr))
    out[nr-1:] = col2_2D
    return out

def vect_app2(matrix,nr):    
    col2 = matrix[:,2]
    nrows = col2.size-nr+1
    out = np.zeros((nr-1+nrows,nr))
    n = col2.strides[0]
    col2_2D = np.lib.stride_tricks.as_strided(col2, \
                        shape=(nrows,nr), strides=(n,n))
    out[nr-1:] = col2_2D
    return out

计时和验证-

In [18]: # Setup input array and params
    ...: matrix = np.arange(1800).reshape((60, 30))
    ...: nr=3
    ...: 

In [19]: np.allclose(org_app1(matrix,nr),vect_app1(matrix,nr))
Out[19]: True

In [20]: np.allclose(org_app1(matrix,nr),vect_app2(matrix,nr))
Out[20]: True

In [21]: %timeit org_app1(matrix,nr)
1000 loops, best of 3: 646 µs per loop

In [22]: %timeit vect_app1(matrix,nr)
10000 loops, best of 3: 20.6 µs per loop

In [23]: %timeit vect_app2(matrix,nr)
10000 loops, best of 3: 21.5 µs per loop

In [28]: # Setup input array and params
    ...: matrix = np.arange(7200).reshape((120, 60))
    ...: nr=30
    ...: 

In [29]: %timeit org_app1(matrix,nr)
1000 loops, best of 3: 1.19 ms per loop

In [30]: %timeit vect_app1(matrix,nr)
10000 loops, best of 3: 45 µs per loop

In [31]: %timeit vect_app2(matrix,nr)
10000 loops, best of 3: 27.2 µs per loop

相关问题 更多 >

    热门问题