Добавление заголовков столбцов/столбцов в матрицы Numpy

Question

У меня есть многомерная матрица (с использованием numpy), к которой я хотел бы добавить заголовки столбцов/столбцов. Данные на самом деле 7x12x12, но я могу представить это следующим образом:

A=[[[0, 1, 2, 3, 4, 5], 
     [1, 0, 3, 4, 5, 6], 
     [2, 3, 0, 5, 6, 7], 
     [3, 4, 5, 0, 7, 8], 
     [4, 5, 6, 7, 0, 9], 
     [5, 6, 7, 8, 9, 0]] 


    [[0, 1, 2, 3, 4, 5], 
     [1, 0, 3, 4, 5, 6], 
     [2, 3, 0, 5, 6, 7], 
     [3, 4, 5, 0, 7, 8], 
     [4, 5, 6, 7, 0, 9], 
     [5, 6, 7, 8, 9, 0]]] 

где А мой 2x6x6 матрицу.

В любом случае, Как вставить заголовки всей первой строки и первого столбца, так что каждая матрица выглядит следующим образом:

 A, a, b, c, d, e, f 
     a, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 
     b, 1, 0, 3, 4, 5, 6, 
     c, 2, 3, 0, 5, 6, 7, 
     d, 3, 4, 5, 0, 7, 8, 
     e, 4, 5, 6, 7, 0, 9, 
     f, 5, 6, 7, 8, 9, 0 

в моем выходном файле CSV?

Теперь я сделал матрицу 7x13x13 и вставил данные так, что у меня есть строка и столбец из 0, но я бы предпочел строки. Думаю, я мог бы написать макрос excel, чтобы заменить нули на строки ... Проблема в том, что numpy не может преобразовать строку в float, если я попытаюсь переназначить эти 0 как строки, которые я хочу.

Answer 1

Numpy будет обрабатывать мелкие размеры n-мерного массива, но возможности объектов ограничены 2-мерными массивами. Даже не уверен, как вы хотите, чтобы выходной файл выглядел.

Многие люди, которые хотели бы назвать названные столбцы, видятвозможности numpy. Хорошие вещи, чтобы знать, но только «имена» одного измерения.

Для двух измерений, Pandas очень круто.

In [275]: DataFrame.from_items([('A', [1, 2, 3]), ('B', [4, 5, 6])], 
    .....:      orient='index', columns=['one', 'two', 'three']) 
Out[275]: 
    one two three 
A 1 2  3 
B 4 5  6 

Если выход единственная проблема, вы пытаетесь решить здесь, я бы, наверное, просто придерживаться нескольких строк ручной кодированной магии, как это будет менее весомым, чем установка другого пакета для одной функции.

Answer 2

Мне неизвестен какой-либо метод добавления заголовков в матрицу (хотя я считаю это полезным). Я бы сделал, чтобы создать небольшой класс, который печатает объект для меня, перегружая функцию __str__.

Что-то вроде этого:

class myMat: 
    def __init__(self, mat, name): 
     self.mat = mat 
     self.name = name 
     self.head = ['a','b','c','d','e','f'] 
     self.sep = ',' 

    def __str__(self): 
     s = "%s%s"%(self.name,self.sep) 
     for x in self.head: 
      s += "%s%s"%(x,self.sep) 
     s = s[:-len(self.sep)] + '\n' 

     for i in range(len(self.mat)): 
      row = self.mat[i] 
      s += "%s%s"%(self.head[i],self.sep) 
      for x in row: 
       s += "%s%s"%(str(x),self.sep) 
      s += '\n' 
     s = s[:-len(self.sep)-len('\n')] 

     return s 

Тогда вы можете просто легко распечатать их с заголовками, используя следующий код:

print myMat(A,'A') 
print myMat(B,'B') 

Answer 3

Думаю, что это делает трюк обобщенно

Input

mats = array([[[0, 1, 2, 3, 4, 5], 
    [1, 0, 3, 4, 5, 6], 
    [2, 3, 0, 5, 6, 7], 
    [3, 4, 5, 0, 7, 8], 
    [4, 5, 6, 7, 0, 9], 
    [5, 6, 7, 8, 9, 0]], 

    [[0, 1, 2, 3, 4, 5], 
    [1, 0, 3, 4, 5, 6], 
    [2, 3, 0, 5, 6, 7], 
    [3, 4, 5, 0, 7, 8], 
    [4, 5, 6, 7, 0, 9], 
    [5, 6, 7, 8, 9, 0]]]) 

Код

# Recursively makes pyramiding column and row headers 
def make_head(n): 
    pre = '' 
    if n/26: 
     pre = make_head(n/26-1) 

    alph = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz" 
    pre+= alph[n%26] 
    return pre 

# Generator object to create header items for n-rows or n-cols 
def gen_header(nitems): 
    n = -1 
    while n<nitems: 
     n+=1 
     yield make_head(n) 

# Convert numpy to list 
lmats = mats.tolist() 

# Loop through each "matrix" 
for mat in lmats: 
    # Pre store number of columns as we modify it before working rows 
    ncols = len(mat[0]) 

    # add header value to front of each row from generator object 
    for row,hd in zip(mat,gen_header(len(mat))): 
     row.insert(0,hd) 

    # Create a "header" line for all the columns 
    col_hd = [hd for hd in gen_header(ncols-1)] 
    col_hd.insert(0,"A") 

    # Insert header line into lead row of matrix 
    mat.insert(0,col_hd) 

# Convert back to numpy 
mats = numpy.array(lmats) 

выход (значение, сохраненное в матах):

array([[['A', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'], 
     ['a', '0', '1', '2', '3', '4', '5'], 
     ['b', '1', '0', '3', '4', '5', '6'], 
     ['c', '2', '3', '0', '5', '6', '7'], 
     ['d', '3', '4', '5', '0', '7', '8'], 
     ['e', '4', '5', '6', '7', '0', '9'], 
     ['f', '5', '6', '7', '8', '9', '0']], 

     [['A', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'], 
     ['a', '0', '1', '2', '3', '4', '5'], 
     ['b', '1', '0', '3', '4', '5', '6'], 
     ['c', '2', '3', '0', '5', '6', '7'], 
     ['d', '3', '4', '5', '0', '7', '8'], 
     ['e', '4', '5', '6', '7', '0', '9'], 
     ['f', '5', '6', '7', '8', '9', '0']]], 
     dtype='|S4') 

Answer 4

Не совсем уверен, но вы можете рассмотреть возможность взглянуть на Pandas.

Answer 5

С pandas.DataFrame.to_csv вы можете написать столбцы и индекс к файлу:

import numpy as np 
import pandas as pd 

A = np.random.randint(0, 10, size=36).reshape(6, 6) 
names = [_ for _ in 'abcdef'] 
df = pd.DataFrame(A, index=names, columns=names) 
df.to_csv('df.csv', index=True, header=True, sep=' ') 

даст вам следующий df.csv файл:

a b c d e f 
a 1 5 5 0 4 4 
b 2 7 5 4 0 9 
c 6 5 6 9 7 0 
d 4 3 7 9 9 3 
e 8 1 5 1 9 0 
f 2 8 0 0 5 1