因此,获取 LIL 格式的稀疏矩阵中的某一行(第 i 行)的非零元素的列索引和元素值只需要分别访问 rows 属性(数组)第 i 个元素(动态数组)和 data 属性(数组)的第 i 个元素(动态数组)...实例化 SciPy CSR 格式的稀疏矩阵类的定义位于 scipy.sparse 包中的 csr_matrix 类,对其进行实例化就能获取一个 SciPy CSR 格式的稀疏矩阵的实例。...part 06、下回预告 BETTER LIFE 不同于 LIL 格式的稀疏矩阵把相邻两行的非零元素的列索引和元素值存储在内存的不同位置,CSR 格式的稀疏矩阵中相邻两行的非零元素的列索引和元素值在内存中是紧密相连的...我们完全可以把稀疏矩阵看成是有序稀疏列向量组,然后模仿 LIL 格式或者是 CSR 格式对列向量组中的每一个列向量进行压缩存储。...然而,模仿 LIL 格式的稀疏矩阵格式 SciPy 中并没有实现,大家可以尝试自己去模仿一下,这一点也不难。因此,下回直接介绍模仿 CSR 格式的稀疏矩阵格式——CSC 格式。
稀疏矩阵是指矩阵中元素大部分是0的矩阵,事实上,实际问题中大规模矩阵基本上是稀疏矩阵,很多稀疏度在90%甚至99%以上;因此我们需要有高效的稀疏矩阵存储格式。...Compressed Sparse Row (CSR) (以行压缩的形式进行表示) ? CSR是比较标准的一种,也需要三类数据来表达:数值,列号,以及行偏移。CSR不是三元组,而是整体的编码方式。...数值和列号与COO一致,表示一个元素以及其列号,行偏移表示某一行的第一个元素在values里面的起始偏移位置。...在行偏移的最后补上矩阵总的元素个数,本例中是9。 ? Compressed Sparse Column (CSC) (以列压缩的形式进行表示) CSC是和CSR相对应的一种方式,即按列压缩的意思。...https://www.cnblogs.com/xbinworld/p/4273506.html https://en.wikipedia.org/wiki/Sparse_matrix (上面对稀疏矩阵的格式
对称矩阵:指矩阵中的元素关于主对角线对称的矩阵。由于对称矩阵的非零元素有一定的规律,可以只存储其中一部分元素,从而减少存储空间。 稀疏矩阵:指大部分元素为零的矩阵。...压缩稀疏行(Compressed Sparse Row,CSR)矩阵 压缩稀疏行(Compressed Sparse Row,CSR)是一种常用的稀疏矩阵存储格式。...CSR存储格式通过压缩非零元素的行指针和列索引,以及存储非零元素的值,来有效地表示稀疏矩阵。...CSR存储格式的主要优点是有效地压缩了稀疏矩阵的存储空间,只存储非零元素及其对应的行和列信息。此外,CSR格式还支持高效的稀疏矩阵向量乘法和稀疏矩阵乘法等操作。...接受矩阵的行数、列数和非零元素的个数作为参数,并返回创建的CSR矩阵。
概述 在用python进行科学运算时,常常需要把一个稀疏的np.array压缩,这时候就用到scipy库中的sparse.csr_matrix(csr:Compressed Sparse Row...indices, indptr), shape=(3, 3)).toarray() array([[1, 0, 2], [0, 0, 3], [4, 5, 6]]) 注:矩阵下标为...其中:indptr参数,0表示默认起始点,0之后有几个数字就表示有几行 data 表示 元数据 显然为1, 2, 3, 4, 5, 6 shape 表示 矩阵的形状 为 3 * 3 indices...csc_matrix 上面的csr_matrix是通俗易懂的解释方法,下面我们以csc_matrix为例来看看比较官方的解释: # 示例解读 >>> indptr = np.array([0, 2,...# 对于第i列,非0数据行是indices[indptr[i]:indptr[i+1]] 数据是data[indptr[i]:indptr[i+1]] # 在本例中,共有三列 # 第0列,有非0元素的数据行
概述 在用python进行科学运算时,常常需要把一个稀疏的np.array压缩,这时候就用到scipy库中的sparse.csr_matrix(csr:Compressed Sparse Row marix...indices, indptr), shape=(3, 3)).toarray() array([[1, 0, 2], [0, 0, 3], [4, 5, 6]]) 注:矩阵下标为...其中:indptr参数,0表示默认起始点,0之后有几个数字就表示有几行 data 表示 元数据 显然为1, 2, 3, 4, 5, 6 shape 表示 矩阵的形状 为 3 * 3 indices...csc_matrix 上面的csr_matrix是通俗易懂的解释方法,下面我们以csc_matrix为例来看看比较官方的解释: # 示例解读 >>> indptr = np.array([0, 2,...# 对于第i列,非0数据行是indices[indptr[i]:indptr[i+1]] 数据是data[indptr[i]:indptr[i+1]] # 在本例中,共有三列 # 第0列,有非0元素的数据行
【问题描述】 稀疏矩阵是指那些多数元素为零的矩阵。利用“稀疏”特点进行存储和计算可以大大节省存储空间,提高计算效率。实现一个能进行稀疏矩阵基本运算的运算器。...【基本要求】 以三元组顺序表表示稀疏矩阵,实现两个矩阵相加、相减的运算。稀疏矩阵的输入形式采用三元组表示,而运算结果的矩阵则以通常的阵列形式列出。 ?...稀疏矩阵加减法例子 【Talk is cheap, show you the code】 #include // By Titan 2020-03-30 using namespace
对称矩阵:指矩阵中的元素关于主对角线对称的矩阵。由于对称矩阵的非零元素有一定的规律,可以只存储其中一部分元素,从而减少存储空间。 稀疏矩阵:指大部分元素为零的矩阵。...压缩稀疏行(Compressed Sparse Row,CSR)矩阵 【数据结构】数组和字符串(五):特殊矩阵的压缩存储:稀疏矩阵——压缩稀疏行(CSR) f....它包含三个主要数组: 列指针数组(Column Pointer Array):该数组的长度为矩阵的列数加一(cols+1),每个元素存储对应列中第一个非零元素在元素数组中的索引位置。...通过这种方式,CSC格式将稀疏矩阵的非零元素按列进行存储,并通过列指针数组和行索引数组提供了对非零元素在矩阵中位置的快速访问。...然后,根据列索引找到对应列的起始位置,将元素的行索引、列索引和值分别赋给对应的矩阵元素,并更新 row_indices 数组和 col_ptr 数组中的值。
什么是稀疏矩阵? 有两种常见的矩阵类型,密集和稀疏。主要区别在于稀疏指标有很多零值。密集的指标没有。这是一个具有 4 列和 4 行的稀疏矩阵的示例。 在上面的矩阵中,16 个中有 12 个是零。...这就引出了一个简单的问题: 我们可以在常规的机器学习任务中只存储非零值来压缩矩阵的大小吗? 简单的答案是:是的,可以! 我们可以轻松地将高维稀疏矩阵转换为压缩稀疏行矩阵(简称 CSR 矩阵)。...对于这种压缩我们的要求是压缩后的矩阵可以应用矩阵运算并以有效的方式访问指标,所以CSR并不是唯一方法,还有有更多的选项来存储稀疏矩阵。...这些通常用于构建矩阵; 如果关心的是有效的访问和矩阵操作 - 使用 CSR 或 CSC。 上面说到了很多名词为简单起见我们深入研究一个CSR的示例。考虑下面的矩阵。...= sparse.csr_matrix(m) 虽然我们的原始矩阵将数据存储在二维数组中,但转换后的 CSR 矩阵将它们存储在 3 个一维数组中。
有两种常见的矩阵类型,密集和稀疏。主要区别在于稀疏指标有很多零值。密集的指标没有。这是一个具有 4 列和 4 行的稀疏矩阵的示例。 在上面的矩阵中,16 个中有 12 个是零。...这就引出了一个简单的问题: 我们可以在常规的机器学习任务中只存储非零值来压缩矩阵的大小吗? 简单的答案是:是的,可以! 我们可以轻松地将高维稀疏矩阵转换为压缩稀疏行矩阵(简称 CSR 矩阵)。...对于这种压缩我们的要求是压缩后的矩阵可以应用矩阵运算并以有效的方式访问指标,所以CSR并不是唯一方法,还有有更多的选项来存储稀疏矩阵。...如果关心的是有效的访问和矩阵操作 - 使用 CSR 或 CSC 上面说到了很多名词为简单起见我们深入研究一个CSR的示例。考虑下面的矩阵。 将上述矩阵转换为 CSR 矩阵的情况。...csr_m = sparse.csr_matrix(m) 虽然我们的原始矩阵将数据存储在二维数组中,但转换后的 CSR 矩阵将它们存储在 3 个一维数组中。
2.6.2 稀疏矩阵压缩 我们已经可以用Numpy中的二维数组表示矩阵或者Numpy中的np.mat()函数创建矩阵对象,这样就能够很方便地完成有关矩阵的各种运算。...,则为: 按照上表和矩阵,可以得到三个文档中的每个单词出现的列索引,即矩阵中非零元素对应的列索引,组成一个列表: ind = [0, 1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 3, 4, 6, 7]...字典格式的稀疏矩阵 lil_matrix 基于行用列表保存稀疏矩阵的非零元素 下面以csr_matrix为例进行演示。...,然后用CSR方式压缩,从返回信息中可知,在m2这个压缩矩阵中,保存了 3 个元素,与data中的值的数量一致。...引用的对象是对矩阵 施行 CSR 后的结果,从输出结果中可知,此对象是将原 的稀疏矩阵以CSR模式压缩为含有 12 个元素的对象。
引言在单细胞转录组分析中,偶尔会出现电脑内存有限等情况,无法直接读取所有数据,这种时候可以考虑分析部分数据。.../data/features.tsv", index_col=1, sep="\t", header=None)_index.index.name = None # 把索引列的列名去掉_col = pd.read_csv.../data/selected.tsv", sep="\t", header=None)_selected.index.name = None # 把索引列的列名去掉filtered_index = list...numpy==1.24.3pandas==2.0.1scipy==1.11.4结论总而言之但是读进去了,但是也是真慢啊...引用python 和 R 写出表达矩阵为稀疏矩阵 matrix.mtx.gz...的方法-CSDN 博客「单细胞转录组系列」如何从稀疏矩阵中提取部分数据进行分析_单细胞稀疏矩阵-CSDN 博客
在推荐系统中,我们通常使用非常稀疏的矩阵,因为项目总体非常大,而单个用户通常与项目总体的一个非常小的子集进行交互。...这意味着当我们在一个矩阵中表示用户(行)和行为(列)时,结果是一个由许多零值组成的极其稀疏的矩阵。 ? 在真实的场景中,我们如何最好地表示这样一个稀疏的用户-项目交互矩阵?...实现背后的思想很简单:我们不将所有值存储在密集的矩阵中,而是以某种格式存储非零值(例如,使用它们的行和列索引)。...CSR(以及CSC,又名压缩稀疏列)用于写一次读多任务。...为了有效地表示稀疏矩阵,CSR使用三个numpy数组来存储一些相关信息,包括: data(数据):非零值的值,这些是存储在稀疏矩阵中的非零值 indices(索引):列索引的数组,从第一行(从左到右)开始
题目 给你两个 稀疏矩阵 A 和 B,请你返回 AB 的结果。 你可以默认 A 的列数等于 B 的行数。 请仔细阅读下面的示例。...*B[k][j]; ans[i][j] = sum; } return ans; } }; 24 ms 8.4 MB 2.2 选取都不为0的行和列相乘
“ 上回说到,CSR 格式的稀疏矩阵基于程序的空间局部性原理把当前访问的内存地址以及周围的内存地址中的数据复制到高速缓存或者寄存器(如果允许的话)来对 LIL 格式的稀疏矩阵进行性能优化。...但是,我们都知道,无论是 LIL 格式的稀疏矩阵还是 CSR 格式的稀疏矩阵全都把稀疏矩阵看成有序稀疏行向量组。然而,稀疏矩阵不仅可以看成是有序稀疏行向量组,还可以看成是有序稀疏列向量组。...我们完全可以把稀疏矩阵看成是有序稀疏列向量组,然后模仿 LIL 格式或者是 CSR 格式对列向量组中的每一个列向量进行压缩存储。...然而,模仿 LIL 格式的稀疏矩阵格式 SciPy 中并没有实现,大家可以尝试自己去模仿一下,这一点也不难。因此,这回直接介绍模仿 CSR 格式的稀疏矩阵格式——CSC 格式。...PART. 02 下回预告 不同于 LIL 格式和 CSR 格式都是把稀疏矩阵看成有序稀疏行向量组,然后对行向量组中每一个行向量进行压缩存储,CSC 格式把稀疏矩阵看成有序稀疏列向量组,然后通过模仿 CSR
稀疏矩阵的定义: 具有少量非零项的矩阵(在矩阵中,若数值0的元素数目远多于非0元素的数目,并且非0元素分布没有规律时,)则称该矩阵为稀疏矩阵;相反,为稠密矩阵。...稀疏矩阵的格式 存储矩阵的一般方法是采用二维数组,其优点是可以随机地访问每一个元素,因而能够容易实现矩阵的各种运算。...对于稀疏矩阵,采用二维数组的存储方法既浪费大量的存储单元来存放零元素,又要在运算中浪费大量的时间来进行零元素的无效运算。因此必须考虑对稀疏矩阵进行压缩存储(只存储非零元素)。...CSR、CSC是用于矩阵-矩阵和矩阵-向量运算的有效格式,LIL格式用于生成和更改稀疏矩阵。Python不能自动创建稀疏矩阵,所以要用scipy中特殊的命令来得到稀疏矩阵。...Len(indice)==len(data)==nnz 备注:列索引表示数值所在的列号,从0开始。 数组data:包含矩阵中的非零元素,以行优先的形式保存。
一般主要用来创建矩阵,然后转为其他格式。 图片 按行对矩阵进行压缩的CSR格式也采用3个一维数组来标识矩阵,分别为非零元素、元素列坐标以及前几行非零元素的数量。 ...但它会存在非合并访问内存的问题,大概就是说,如果矩阵非常大,导致分段存储在不同的内存块上,访问时就需要内存切换。 常用于读入数据后进行稀疏矩阵计算。 ...在CSR标量中,每一行分配一个线程用于SpMV操作。每个线程将计算乘积并对每一行的乘积求和。然而,由于工作负载不平衡和非合并的内存访问,CSR标量的性能很差。...该指标提供了一种简单的方法来描述由对乘向量的随机访问所导致的缓存错过级别。它也被用于作为稀疏矩阵非零元素弥散程度的有效指标。...CSR格式下的SpMV核(向量核)的性能对矩阵行大小很敏感,因为它为矩阵的每一行使用一个线程向量(在我们的实验中是32个线程)。
设一个n*m的稀疏矩阵A中有t个非零元素,则稀疏因子δδ的计算公式如下:δ=tn∗mδ=tn∗m(当这个值小于等于0.05时,可以认为是稀疏矩阵) 矩阵压缩 存储矩阵的一般方法是采用二维数组,其优点是可以随机地访问每一个元素...对于稀疏矩阵来说,采用二维数组的存储方法既浪费大量的存储单元用来存放零元素,又要在运算中花费大量的时间来进行零元素的无效计算。所以必须考虑对稀疏矩阵进行压缩存储。...在行偏移的最后补上矩阵总的元素个数,本例中是9。 CSC是和CSR相对应的一种方式,即按列压缩的意思。...和CSR格式比起DIA和ELL来,更加灵活,易于操作; 3、ELL的优点是快速,而COO优点是灵活,二者结合后的HYB格式是一种不错的稀疏矩阵表示格式; 4、根据Nathan Bell的工作,CSR格式在存储稀疏矩阵时非零元素平均使用的字节数...,COO格式常用于从文件中进行稀疏矩阵的读写,如matrix market即采用COO格式,而CSR格式常用于读入数据后进行稀疏矩阵计算。
矩阵的每一行存储为一个列表,每个子列表包含列索引和值。 Coordinate List。一个元组的列表存储在每个元组中,其中包含行索引、列索引和值。...还有一些更适合执行高效操作的数据结构;下面列出了两个常用的示例。 压缩的稀疏行。稀疏矩阵用三个一维数组表示非零值、行的范围和列索引。 压缩的稀疏列。...与压缩的稀疏行方法相同,除了列索引外,在行索引之前被压缩和读取。 被压缩的稀疏行,也称为CSR,通常被用来表示机器学习中的稀疏矩阵,因为它支持的是有效的访问和矩阵乘法。...存储在NumPy数组中的稠密矩阵可以通过调用csr_matrix()函数将其转换为一个稀疏矩阵。...在下面的例子中,我们将一个3×6的稀疏矩阵定义为一个稠密数组,将它转换为CSR稀疏表示,然后通过调用todense()函数将它转换回一个稠密数组。
2.2 Compressed Sparse Row(CSR) image.png CSR 格式是比较标准的一种格式,其同样需要三类数据来表示——数值、列号、行偏移。...CSR 不是三元组,而是整体的编码方式。其中,数值和列号和 COO 格式中的一致,某一行的行偏移表示该行的第一个元素在数值数组中的索引。实际存储分三个数组存储,分别表示数值、列号、行偏移。...HYB 格式是对 ELL 格式的一种修正,如果原稀疏矩阵中某一行特别多,造成其他行的浪费,就把这些多出来的元素用 COO 单独存储。 3....压缩效率不稳定 COO 格式常用于从文件中进行稀疏矩阵的读写,而 CSR 格式常用于读入数据后进行稀疏矩阵的计算。...3.2 存储效率 CSR 格式在存储稀疏矩阵时非零元素平均使用的字节数最为稳定;DIA 格式存储稀疏矩阵时非零元素平均使用的字节数与矩阵类型关联较大,该格式更适合 Structured Mesh 结构的稀疏矩阵
[,] m_elementBuffer; } 实现方式简单直观,但是对于稀疏矩阵而言,空间上的浪费比较严重,所以可以考虑以不同的方式来存储稀疏矩阵的各个元素....但是如何存储上述的 ElementData 仍然存在问题,简单使用列表存储会导致元素访问速度由之前的O(1)变为O(m)(m为稀疏矩阵中的非0元素个数),使用字典存储应该是一种优化方案,但是同样存在元素节点负载较大的问题...纵坐标是数据比值(普通矩阵的对应数值/稀疏矩阵的对应数值),各条折线代表不同的矩阵密度(矩阵非0元素个数/矩阵所有元素个数)....结论 当矩阵密度较小时(稀疏矩阵在运算效率和内存占用上都优于普通矩阵,在密度极小时(稀疏矩阵在这两方面的优势是普通矩阵的数十倍(甚至上百倍),但随着矩阵密度的增加(>...0.016),稀疏矩阵的运算效率便开始低于普通矩阵,并且内存占用的优势也变的不再明显,甚至高于普通矩阵.考虑到矩阵的临界密度较低(0.016,意味着10x10的矩阵只有1-2个非0元素),所以实际开发中不建议使用稀疏矩阵的实现方式
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