Разреженные матрицы

@yana111 · Регистрация: 20.10.2020

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

У меня имеется разреженная матрица (файл New.xlsx). Добавляю файл для чтения в Python.

Python
1
2
import pandas as pd
data = pd.read_excel('/Users/yana/PycharmProjects/SVM/iris/New.xlsx')

Мне необходимо сделать хранение данной матрицы как список списков. То есть необходимо идти по каждому столбцу и хранить только ненулевые элементы, а эти элементы состоят из трех компонент: номер строки, значение элемента, адрес следующего ненулевого компонента.

Подскажите, как организовать это все..

@Gdez · 01.11.2021, 12:11

yana111, А не лучше через pandas сохранить в numpy массив. Затем "конвертировать" ненулевые значения (nonzero) в словарь, где ключи - индексы элемента, значения - значение элемента?

@yana111 · 01.11.2021, 12:42 **[ТС]**

Gdez,
Конвертировала в numpy:

Python
1
2
3
4
import pandas as pd
 
data = pd.read_excel('/Users/yana/PycharmProjects/SVM/iris/New.xlsx')
my_data = data.to_numpy()

Но условие строго, что необходимо хранить списком (как показано на фото 1), потому что потом необходимо добавлять, удалять и находить элементы, работая с данным списком.
Примерно должен быть такой список (фото 2).
Поэтому не очень пойму, поможет ли здесь numpy.

@Gdez · 01.11.2021, 13:33

yana111, Я это имел ввиду (если именно списком)

Python
1
A = [[0, 51], [3, 0.5], [4, 1.5], [5, 31], [9, 16], [11, 8], [14, 7.6], [15, 99]]

Здесь хранение 2*t, в условии 3*t.
Первые элементы - индексы "плоского" списка, которые при "развертывании" массива в двумерный преобразуются в двумерные индексы -> divmod(ind, _count_columns)
А так, понял - у Вас задание - написать код именно по алгоритму, выложенному в условии...

@yana111 · 01.11.2021, 14:56 **[ТС]**

Gdez, Да хранение 3*t.
Все верно, мне необходимо написать код по упаковке матрицы в виде этого списка, состоящего из 3 компонент.

@Gdez · 01.11.2021, 19:03

yana111, так?

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
import pandas as pd
import numpy as np
 
arr = pd.read_excel('New.xlsx').to_numpy()
non_zero_arr = np.nonzero(arr)
 
res = np.concatenate(([non_zero_arr[0]], [arr[non_zero_arr]], [non_zero_arr[1]]),0).T
res = res[res[:,2].argsort()]
c = np.arange(103, non_zero_arr[0].shape[0]*3+103, 3).reshape(-1,1)
res = np.concatenate((res, c),1)
res[:, 3] = np.where(res[:,2] == np.roll(res[:, 2],-1), res[:, 3], 0)
res = res[:,[0,1,3]].tolist()
 
print(res)

@yana111 · 02.11.2021, 11:32 **[ТС]**

Gdez, программа верна почти во всем, кроме тех вариантов, когда несколько элементов в одном столбце
Если рассматривать мой файл результат должен быть таким:
[183, 1, 0], [128, 1, 156], [156, 1, 0], [55, 1, 0], [10, 1 , 12], [12, 1, 253], [253, 1, 0] и тд.
Мне необходимо идти с первой строки, а не с последней

@Gdez · 02.11.2021, 13:39

yana111, В задании с картинки говорится о проходе по столбцам, начиная с первого (набери вручную текст с картинки - покажу, где...)

Добавлено через 1 минуту
В Вашем примере "совпало" расположение первого элемента массива - первая строка и первый столбец.
Ниже (на картинке №2) "таблица прохода" (100,101,102,103 и тд) - в ней порядок значений элементов по столбцам с первого столбца.

@yana111 · 02.11.2021, 14:39 **[ТС]**

Gdez, если рассматривать на втором столбце, то должно быть [128, 1, 156], [156, 1, 0], а выдает то, что показано на изображении, то есть я понимаю что рассматривание идет с конца столбца, а необходимо сначала.

@Gdez · 02.11.2021, 14:57

yana111, сортировку не до конца сделал...

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
import pandas as pd
import numpy as np
 
arr = pd.read_excel('New.xlsx').to_numpy()
non_zero_arr = np.nonzero(arr)
 
res = np.concatenate(([non_zero_arr[0]], [arr[non_zero_arr]], [non_zero_arr[1]]),0).T
 
##########
res = np.array(sorted(res, key=lambda x: (x[2], x[0])))
##########
 
c = np.arange(103, non_zero_arr[0].shape[0]*3+103, 3).reshape(-1,1)
res = np.concatenate((res, c),1)
 
res[:, 3] = np.where(res[:,2] == np.roll(res[:, 2],-1), res[:, 3], 0)
res = res[:,[0,1,3]].tolist()
 
print(res)

@yana111 · 02.11.2021, 15:03 **[ТС]**

Gdez, возможно, уже я сама запуталась, но разве вместо выделенных значений не должны быть:
[128, 1, 156]
[10, 1 , 12]
[12, 1, 253]

@yana111 · 02.11.2021, 15:24 **[ТС]**

Gdez, да, это моя ошибка, а у вас все верно, это ж просто индексы, а не номер следующей строки
Спасибо!

@Gdez · 02.11.2021, 15:25

yana111, первые восемь элементов отсортированного массива

[100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123
[183...1...0 ] [128...1...1 ] [156...1...1 ] [ 55...1...2 ] [ 10...1...3 ] [ 12...1...3 ] [253...1...3 ] [247...1...4 ]
...............0...............106...... .........0.................0............ ...115............118...............0... ...............0

Первый 0 - потому что следующий элемент уже в следующем столбце (номер столбца - третий элемент в подсписке)
106 - третьи элементы подсписков равны - в одном столбце
0 - третьи элементы подсписков не равны
0 - третьи элементы подсписков не равны
115, 118 - "...равны..."

@yana111 · 02.11.2021, 15:29 **[ТС]**

Gdez, спасибо большое! Все теперь абсолютно стало понятно!

@yana111 · 08.11.2021, 14:56 **[ТС]**

Gdez, подскажите, если знаете, как добавить в программу, чтобы находить различные элементы, например, элемент, содержащийся во 2 строке и 3 столбце (используя новую матрицу) и другие.

@Gdez · 08.11.2021, 17:41

yana111, первый ноль (в третьей позиции подсписка) - последний элемент первого столбца с индексом "0". Если в примере индексация с "0", то нужно искать "1" на первой позиции подсписка между третьим "0" и четвертым "0" в третьей позиции подсписка -> в коде наверно будет так:

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
res = [
        [183, 1, 0], # закончился первый столбец
        [128, 1, 156],
        [156, 1, 0], # закончился второй столбец
        [1, 1, 0], #закончился третий столбец
        [1, 1 , 12],
        [12, 1, 253],
        [253, 1, 0] # закончился четвертый столбец
        ]
n = len(res)
row = 2 - 1 # -1 потому что индексация с "0"
col = 3 - 1
 
# если такого элемента в res нет - значит 
# элемент массива arr нулевой
val = 0
 
# находим индексы в res последних ненулевых
#  элементов в столбцах 
ind = [k for k in range(n) if res[k][2] == 0]
if col <= ind[-1]:
    # находим в срезе индекс элемента 
    # со значением, равным row на первой позиции в res
    ########
    # условие - для случая, когда
    # в первом столбце один ненулевой элемент
    i1 = 0 if ind[col] == 0 else ind[col-1]
    i2 = ind[col] + 1
    
    i = [k for k in range(i1, i2) if res[k][0] == row]
        
    if len(i):
        val = res[i[0]][1]
 
print(val)

@yana111 · 09.11.2021, 00:40 **[ТС]**

Gdez, а если мне нужно найти абсолютно любой элемент. Я исправила, но находит не все элементы верно (например, 4 столбец находит и 11, и 12, и 13, и 14 строки, хотя там только 11 и 13). Где ошибка может быть?

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
import pandas as pd
import numpy as np
 
arr = pd.read_excel('New.xlsx').to_numpy()
non_zero_arr = np.nonzero(arr)
 
res = np.concatenate(([non_zero_arr[0]], [arr[non_zero_arr]], [non_zero_arr[1]]), 0).T
res = np.array(sorted(res, key=lambda x: (x[2], x[0])))
c = np.arange(3, non_zero_arr[0].shape[0] * 3 + 3, 3).reshape(-1, 1)
res = np.concatenate((res, c), 1)
res[:, 3] = np.where(res[:, 2] == np.roll(res[:, 2], -1), res[:, 3], 0)
res = res[:, [0, 1, 3]].tolist()
 
# print(res)
 
 
n = len(res)
 
row = int(input()) - 1  # -1 потому что индексация с "0"
col = int(input()) - 1
 
# если такого элемента в res нет - значит
# элемент массива arr нулевой
val = 0
 
# находим индексы в res последних ненулевых
#  элементов в столбцах
ind = [k for k in range(n) if res[k][2] == 0]
if col <= ind[-1]:
    # находим в срезе индекс элемента
    # со значением, равным row на первой позиции в res
    ########
    # условие - для случая, когда
    # в первом столбце один ненулевой элемент
    i1 = 0 if ind[col] == 0 else ind[col - 1]
    i2 = ind[col] + 1
 
    i = [k for k in range(i1, i2) if res[k][0] == row]
 
    if len(i):
        val = res[i[0]][1]
 
print(val)

@Gdez · 09.11.2021, 12:53

yana111, Вроде все работает:

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
import pandas as pd
import numpy as np
 
arr = pd.read_excel('New.xlsx').to_numpy()
non_zero_arr = np.nonzero(arr)
 
res = np.concatenate(([non_zero_arr[0]], [arr[non_zero_arr]], [non_zero_arr[1]]), 0).T
res = np.array(sorted(res, key=lambda x: (x[2], x[0])))
c = np.arange(3, non_zero_arr[0].shape[0] * 3 + 3, 3).reshape(-1, 1)
res = np.concatenate((res, c), 1)
res[:, 3] = np.where(res[:, 2] == np.roll(res[:, 2], -1), res[:, 3], 0)
res = res[:, [0, 1, 3]].tolist()
 
 
n = len(res)
val = 0
 
## проверка по срезу arr[2:4,10:20]
row_list = list(range(10, 20))
col_list = list(range(3,6))
 
ind = [k for k in range(n) if res[k][2] == 0]
 
print(res[ind[col-1]+1:ind[col]+1])
 
if col <= ind[-1]:
    
    ######################################
    for col in col_list:
        col -= 1
        for row in row_list:
            tval = val
            row -= 1
            i1 = 0 if ind[col] == 0 else ind[col - 1] + 1
            i2 = ind[col] + 1
 
            i = [k for k in range(i1, i2) if res[k][0] == row]
 
            if len(i):
                tval = res[i[0]][1]
            if tval:
                print(f'arr[{col}][{row}] = {tval}')
            else:
                print(f'arr[{col}][{row}] = {tval} элемента в res нет - значение в исходном массиве 0')
        print()

@yana111 · 10.11.2021, 11:21 **[ТС]**

Gdez, да, теперь все находит верно. Но как именно сделать, чтоб с клавиатуры вводилось row и col и выдавалось только значение, которое там находится, а не значения всех элементов?

Python
1
2
row = int(input()) - 1
col = int(input()) - 1

@Gdez · 10.11.2021, 13:47

yana111,Так (был выше код, только для i1 в конце "+1" добавил).

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
import pandas as pd
import numpy as np
 
arr = pd.read_excel('New.xlsx').to_numpy()
non_zero_arr = np.nonzero(arr)
 
res = np.concatenate(([non_zero_arr[0]], [arr[non_zero_arr]], [non_zero_arr[1]]), 0).T
res = np.array(sorted(res, key=lambda x: (x[2], x[0])))
c = np.arange(3, non_zero_arr[0].shape[0] * 3 + 3, 3).reshape(-1, 1)
res = np.concatenate((res, c), 1)
res[:, 3] = np.where(res[:, 2] == np.roll(res[:, 2], -1), res[:, 3], 0)
res = res[:, [0, 1, 3]].tolist()
 
n = len(res)
 
row = int(input()) - 1
col = int(input()) - 1
 
############################## 
val = 0
ind = [k for k in range(n) if res[k][2] == 0]
if col <= ind[-1]:
    i1 = 0 if ind[col] == 0 else ind[col - 1] + 1 # вот тут "+1" добавил
    i2 = ind[col] + 1
 
    i = [k for k in range(i1, i2) if res[k][0] == row]
 
    if len(i):
        val = res[i[0]][1]
##############################
 
print(val)

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Krabik - рыболовный бот для WoW 3.3.5a AmbA 21.03.2026 без регистрации и смс. Это не торговля, приложение не содержит рекламы. Выполняет свою непосредственную задачу - автоматизацию рыбалки в WoW - и ничего более. Однако если админы будут против -. . .	Программный отбор значений справочника Maks 21.03.2026 Установка программного отбора значений справочника "Сотрудники" из модуля формы документа. В качестве фильтра для отбора служит предопределенное значение перечислений. Процедура. . .	Переходник USB-CAN-GPIO Eddy_Em 20.03.2026 Достаточно давно на работе возникла необходимость в переходнике CAN-USB с гальваноразвязкой, оный и был разработан. Однако, все меня терзала совесть, что аж 48-ногий МК используется так тупо: просто. . .	Оттенки серого Argus19 18.03.2026 Оттенки серого Нашёл в интернете 3 прекрасных модуля: Модуль класса открытия диалога открытия/ сохранения файла на Win32 API; Модуль класса быстрого перекодирования цветного изображения в оттенки. . .
SDL3 для Desktop (MinGW): Рисуем цветные прямоугольники с помощью рисовальщика SDL3 на Си и C++ 8Observer8 17.03.2026 Содержание блога Финальные проекты на Си и на C++: finish-rectangles-sdl3-c. zip finish-rectangles-sdl3-cpp. zip	Символические и жёсткие ссылки в Linux. algri14 15.03.2026 Существует два типа ссылок — символические и жёсткие. Ссылка в Linux — это запись в каталоге, которая может указывать либо на inode «файла-ИСТОЧНИКА», тогда это будет «жёсткая ссылка» (hard link),. . .	[Owen Logic] Поддержание уровня воды в резервуаре количеством включённых насосов: моделирование и выбор регулятора ФедосеевПавел 14.03.2026 Поддержание уровня воды в резервуаре количеством включённых насосов: моделирование и выбор регулятора ВВЕДЕНИЕ Выполняя задание на управление насосной группой заполнения резервуара,. . .	делаю науч статью по влиянию грибов на сукцессию anaschu 13.03.2026 прикрепляю статью

@Gdez 8851 / 4502 / 1864 Регистрация: 27.03.2020 Сообщений: 7,317
	01.11.2021, 12:11
	yana111, А не лучше через pandas сохранить в numpy массив. Затем "конвертировать" ненулевые значения (nonzero) в словарь, где ключи - индексы элемента, значения - значение элемента? 0

@yana111 1 / 1 / 0 Регистрация: 20.10.2020 Сообщений: 33
	01.11.2021, 14:56 [ТС]
	Gdez, Да хранение 3*t. Все верно, мне необходимо написать код по упаковке матрицы в виде этого списка, состоящего из 3 компонент. 0

@yana111 1 / 1 / 0 Регистрация: 20.10.2020 Сообщений: 33
	02.11.2021, 11:32 [ТС]
	Gdez, программа верна почти во всем, кроме тех вариантов, когда несколько элементов в одном столбце Если рассматривать мой файл результат должен быть таким: [183, 1, 0], [128, 1, 156], [156, 1, 0], [55, 1, 0], [10, 1 , 12], [12, 1, 253], [253, 1, 0] и тд. Мне необходимо идти с первой строки, а не с последней 0

@Gdez 8851 / 4502 / 1864 Регистрация: 27.03.2020 Сообщений: 7,317
	02.11.2021, 13:39
	yana111, В задании с картинки говорится о проходе по столбцам, начиная с первого (набери вручную текст с картинки - покажу, где...) Добавлено через 1 минуту В Вашем примере "совпало" расположение первого элемента массива - первая строка и первый столбец. Ниже (на картинке №2) "таблица прохода" (100,101,102,103 и тд) - в ней порядок значений элементов по столбцам с первого столбца. 0

@yana111 1 / 1 / 0 Регистрация: 20.10.2020 Сообщений: 33
	02.11.2021, 14:39 [ТС]
	Gdez, если рассматривать на втором столбце, то должно быть [128, 1, 156], [156, 1, 0], а выдает то, что показано на изображении, то есть я понимаю что рассматривание идет с конца столбца, а необходимо сначала. Миниатюры 0

@yana111 1 / 1 / 0 Регистрация: 20.10.2020 Сообщений: 33
	02.11.2021, 15:03 [ТС]
	Gdez, возможно, уже я сама запуталась, но разве вместо выделенных значений не должны быть: [128, 1, 156] [10, 1 , 12] [12, 1, 253] Миниатюры 0

@yana111 1 / 1 / 0 Регистрация: 20.10.2020 Сообщений: 33
	02.11.2021, 15:24 [ТС]
	Gdez, да, это моя ошибка, а у вас все верно, это ж просто индексы, а не номер следующей строки Спасибо! 0

@Gdez 8851 / 4502 / 1864 Регистрация: 27.03.2020 Сообщений: 7,317
	02.11.2021, 15:25
	yana111, первые восемь элементов отсортированного массива [100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 [183...1...0 ] [128...1...1 ] [156...1...1 ] [ 55...1...2 ] [ 10...1...3 ] [ 12...1...3 ] [253...1...3 ] [247...1...4 ] ...............0...............106...... .........0.................0............ ...115............118...............0... ...............0 Первый 0 - потому что следующий элемент уже в следующем столбце (номер столбца - третий элемент в подсписке) 106 - третьи элементы подсписков равны - в одном столбце 0 - третьи элементы подсписков не равны 0 - третьи элементы подсписков не равны 115, 118 - "...равны..." 1

@yana111 1 / 1 / 0 Регистрация: 20.10.2020 Сообщений: 33
	02.11.2021, 15:29 [ТС]
	Gdez, спасибо большое! Все теперь абсолютно стало понятно! 0

@yana111 1 / 1 / 0 Регистрация: 20.10.2020 Сообщений: 33
	08.11.2021, 14:56 [ТС]
	Gdez, подскажите, если знаете, как добавить в программу, чтобы находить различные элементы, например, элемент, содержащийся во 2 строке и 3 столбце (используя новую матрицу) и другие. 0

Разреженные матрицы

Решение