Python使用稀疏矩阵节省内存实例

所属分类: 脚本专栏 / python 阅读数: 685
收藏 0 赞 0 分享

推荐系统中经常需要处理类似user_id, item_id, rating这样的数据,其实就是数学里面的稀疏矩阵,scipy中提供了sparse模块来解决这个问题,但scipy.sparse有很多问题不太合用:

1、不能很好的同时支持data[i, ...]、data[..., j]、data[i, j]快速切片;
2、由于数据保存在内存中,不能很好的支持海量数据处理。

要支持data[i, ...]、data[..., j]的快速切片,需要i或者j的数据集中存储;同时,为了保存海量的数据,也需要把数据的一部分放在硬盘上,用内存做buffer。这里的解决方案比较简单,用一个类Dict的东西来存储数据,对于某个i(比如9527),它的数据保存在dict['i9527']里面,同样的,对于某个j(比如3306),它的全部数据保存在dict['j3306']里面,需要取出data[9527, ...]的时候,只要取出dict['i9527']即可,dict['i9527']原本是一个dict对象,储存某个j对应的值,为了节省内存空间,我们把这个dict以二进制字符串形式存储,直接上代码:

复制代码 代码如下:

'''
Sparse Matrix
'''
import struct
import numpy as np
import bsddb
from cStringIO import StringIO
 
class DictMatrix():
    def __init__(self, container = {}, dft = 0.0):
        self._data  = container
        self._dft   = dft
        self._nums  = 0
 
    def __setitem__(self, index, value):
        try:
            i, j = index
        except:
            raise IndexError('invalid index')
 
        ik = ('i%d' % i)
        # 为了节省内存,我们把j, value打包成字二进制字符串
        ib = struct.pack('if', j, value)
        jk = ('j%d' % j)
        jb = struct.pack('if', i, value)
 
        try:
            self._data[ik] += ib
        except:
            self._data[ik] = ib
        try:
            self._data[jk] += jb
        except:
            self._data[jk] = jb
        self._nums += 1
 
    def __getitem__(self, index):
        try:
            i, j = index
        except:
            raise IndexError('invalid index')
 
        if (isinstance(i, int)):
            ik = ('i%d' % i)
            if not self._data.has_key(ik): return self._dft
            ret = dict(np.fromstring(self._data[ik], dtype = 'i4,f4'))
            if (isinstance(j, int)): return ret.get(j, self._dft)
 
        if (isinstance(j, int)):
            jk = ('j%d' % j)
            if not self._data.has_key(jk): return self._dft
            ret = dict(np.fromstring(self._data[jk], dtype = 'i4,f4'))
 
        return ret
 
    def __len__(self):
        return self._nums
 
    def __iter__(

测试代码:

复制代码 代码如下:

import timeit
timeit.Timer('foo = __main__.data[9527, ...]', 'import __main__').timeit(number = 1000)

消耗1.4788秒,大概读取一条数据1.5ms。
采用类Dict来存储数据的另一个好处是你可以随便用内存Dict或者其他任何形式的DBM,甚至传说中的Tokyo Cabinet….

好了,码完收工。

更多精彩内容其他人还在看

python打印直角三角形与等腰三角形实例代码

这篇文章主要给大家介绍了关于python打印直角三角形与等腰三角形的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者使用python具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面来一起学习学习吧
收藏 0 赞 0 分享

基于python解线性矩阵方程(numpy中的matrix类)

这篇文章主要介绍了基于python解线性矩阵方程(numpy中的matrix类),文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

vim自动补全插件YouCompleteMe(YCM)安装过程解析

这篇文章主要介绍了vim自动补全插件YouCompleteMe(YCM)安装过程解析,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

python中@property和property函数常见使用方法示例

这篇文章主要介绍了python中@property和property函数常见使用方法,结合实例形式分析了Python @property和property函数功能、使用方法及相关操作注意事项,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

python中bytes和str类型的区别

这篇文章主要介绍了python中bytes和str类型的区别,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

详解python中*号的用法

这篇文章主要介绍了python中*号的用法,文中通过代码给大家介绍了双星号(**)的用法,非常不错,具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

python超时重新请求解决方案

这篇文章主要介绍了python超时重新请求解决方案,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

python多继承(钻石继承)问题和解决方法简单示例

这篇文章主要介绍了python多继承(钻石继承)问题和解决方法,结合实例形式分析了Python多继承调用父类初始化方法相关操作技巧,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

基于Python解密仿射密码

这篇文章主要介绍了基于Python解密仿射密码,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

基于Python实现船舶的MMSI的获取(推荐)

工作中遇到一个需求,需要通过网站查询船舶名称得到MMSI码,网站来自船讯网。这篇文章主要介绍了基于Python实现船舶的MMSI的获取,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享
查看更多