如何从字符串读取numpy二维数组？

Question

如何从字符串读取numpy数组？采取类似的字符串：

[[ 0.5544  0.4456], [ 0.8811  0.1189]]

并将其转换为数组：

a = from_string("[[ 0.5544  0.4456], [ 0.8811  0.1189]]")

在哪里a成为对象：np.array([[0.5544, 0.4456], [0.8811, 0.1189]])

更新 ：

我正在寻找一个非常简单的界面。一种将2D数组（浮点数）转换为字符串，然后将其读回以重建数组的方法：

arr_to_string(array([[0.5544, 0.4456], [0.8811, 0.1189]])) 应该回来 "[[ 0.5544 0.4456], [ 0.8811 0.1189]]"

string_to_arr("[[ 0.5544 0.4456], [ 0.8811 0.1189]]") 应该返回对象
array([[0.5544, 0.4456], [0.8811, 0.1189]])

理想的情况是，如果arr_to_string有一个用来控制将浮点精度转换为字符串的精度参数，那么您就不会得到像这样的条目0.4444444999999999999999999。

在numpy的文档中我找不到任何可以同时完成这两种操作的文档。np.save可让您创建一个字符串，但无法将其重新加载（np.load仅适用于文件。）

Answer 1

挑战在于不仅要保存数据缓冲区，还要保存shape和dtype。
np.fromstring读取数据缓冲区，但作为一维数组；您必须从其他位置获取dtype和形状。

In [184]: a=np.arange(12).reshape(3,4)

In [185]: np.fromstring(a.tostring(),int)
Out[185]: array([ 0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9, 10, 11])

In [186]: np.fromstring(a.tostring(),a.dtype).reshape(a.shape)
Out[186]: 
array([[ 0,  1,  2,  3],
       [ 4,  5,  6,  7],
       [ 8,  9, 10, 11]])

保存Python对象的一种受人尊敬的机制是pickle，并且与numpypickle兼容：

In [169]: import pickle

In [170]: a=np.arange(12).reshape(3,4)

In [171]: s=pickle.dumps(a*2)

In [172]: s
Out[172]: "cnumpy.core.multiarray\n_reconstruct\np0\n(cnumpy\nndarray\np1\n(I0\ntp2\nS'b'\np3\ntp4\nRp5\n(I1\n(I3\nI4\ntp6\ncnumpy\ndtype\np7\n(S'i4'\np8\nI0\nI1\ntp9\nRp10\n(I3\nS'<'\np11\nNNNI-1\nI-1\nI0\ntp12\nbI00\nS'\\x00\\x00\\x00\\x00\\x02\\x00\\x00\\x00\\x04\\x00\\x00\\x00\\x06\\x00\\x00\\x00\\x08\\x00\\x00\\x00\\n\\x00\\x00\\x00\\x0c\\x00\\x00\\x00\\x0e\\x00\\x00\\x00\\x10\\x00\\x00\\x00\\x12\\x00\\x00\\x00\\x14\\x00\\x00\\x00\\x16\\x00\\x00\\x00'\np13\ntp14\nb."

In [173]: pickle.loads(s)
Out[173]: 
array([[ 0,  2,  4,  6],
       [ 8, 10, 12, 14],
       [16, 18, 20, 22]])

有一个numpy函数可以读取泡菜字符串：

In [181]: np.loads(s)
Out[181]: 
array([[ 0,  2,  4,  6],
       [ 8, 10, 12, 14],
       [16, 18, 20, 22]])

您提到np.save了一个字符串，但不能使用np.load。一种解决方法是进一步进入代码并使用np.lib.npyio.format。

In [174]: import StringIO

In [175]: S=StringIO.StringIO()  # a file like string buffer

In [176]: np.lib.npyio.format.write_array(S,a*3.3)

In [177]: S.seek(0)   # rewind the string

In [178]: np.lib.npyio.format.read_array(S)
Out[178]: 
array([[  0. ,   3.3,   6.6,   9.9],
       [ 13.2,  16.5,  19.8,  23.1],
       [ 26.4,  29.7,  33. ,  36.3]])

该save字符串的标头带有dtype和shape信息：

In [179]: S.seek(0)

In [180]: S.readlines()
Out[180]: 
["\x93NUMPY\x01\x00F\x00{'descr': '<f8', 'fortran_order': False, 'shape': (3, 4), }          \n",
 '\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00ffffff\n',
 '@ffffff\x1a@\xcc\xcc\xcc\xcc\xcc\xcc#@ffffff*@\x00\x00\x00\x00\x00\x800@\xcc\xcc\xcc\xcc\xcc\xcc3@\x99\x99\x99\x99\x99\x197@ffffff:@33333\xb3=@\x00\x00\x00\x00\x00\x80@@fffff&B@']

如果您想要一个人类可读的字符串，则可以尝试json。

In [196]: import json

In [197]: js=json.dumps(a.tolist())

In [198]: js
Out[198]: '[[0, 1, 2, 3], [4, 5, 6, 7], [8, 9, 10, 11]]'

In [199]: np.array(json.loads(js))
Out[199]: 
array([[ 0,  1,  2,  3],
       [ 4,  5,  6,  7],
       [ 8,  9, 10, 11]])

进入/离开数组的列表表示形式是最明显的用途json。有人可能会写出更详尽json的数组表示形式。

您也可以选择csv格式化路线-有关读取/写入csv数组的问题很多。

'[[ 0.5544  0.4456], [ 0.8811  0.1189]]'

是用于此目的的较差的字符串表示形式。它看起来确实很像str()数组的，但是使用,代替\n。但是，没有一种解析嵌套的干净方法，[]缺少分隔符是很痛苦的。如果持续使用，,则json可以将其转换为列表。

np.matrix 接受类似MATLAB的字符串：

In [207]: np.matrix(' 0.5544,  0.4456;0.8811,  0.1189')
Out[207]: 
matrix([[ 0.5544,  0.4456],
        [ 0.8811,  0.1189]])

In [208]: str(np.matrix(' 0.5544,  0.4456;0.8811,  0.1189'))
Out[208]: '[[ 0.5544  0.4456]\n [ 0.8811  0.1189]]'