Numpy IO 操作

ndarray 對象可以保存到磁盤文件并從磁盤文件加載。常用的 IO 函數(shù)有：

• load() 和 save() 函數(shù)是讀寫文件數(shù)組數(shù)據(jù)的兩個主要函數(shù)，默認情況下，數(shù)組是以未壓縮的原始二進制格式保存在擴展名為 .npy 的文件中；
• savez() 函數(shù)用于將多個數(shù)組寫入文件，默認情況下，數(shù)組是以未壓縮的原始二進制格式保存在擴展名為 .npz 的文件中；
• loadtxt() 和 savetxt() 函數(shù)處理正常的文本文件（txt等文本文件）；

1. npz文件的保存與讀取

1.1 numpy.save 函數(shù)

numpy.save() 函數(shù)將數(shù)組保存到以 .npy 為擴展名的文件中。函數(shù)原型如下：

numpy.save(file, arr, allow_pickle=True, fix_imports=True)

參數(shù)說明如下：

案例

定義數(shù)組：

a = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6]) 

將數(shù)組保存到 outfile_a.npy 文件上：

np.save('outfile_a.npy', a) 

如果你嘗試打開 outfile_a.npy 文件，你會發(fā)現(xiàn)文件是亂碼的，因為它們是 Numpy 專用的二進制格式后的數(shù)據(jù)。

1.2 numpy.savez 函數(shù)

numpy.savez 函數(shù)可以將多個數(shù)組保存到以 npz 為擴展名的文件中。函數(shù)原型如下是：

numpy.savez(file, *args, **kwds)

參數(shù)說明如下：

案例

定義數(shù)組：

b = np.array([11, 22, 33, 44, 55, 66]) 
c = np.array([10, 20, 30, 40, 50, 60]) 

將數(shù)組 a、b、c 保存到 outfile_abc.npz 文件上：

np.savez('outfile_abc.npz', a, b, arr_1d = c)

1.3 numpy.load函數(shù)

numpy.load 函數(shù)可以加載 .npy 或 .npz 文件，將數(shù)組還原。

案例

從 outfile_a.npy 文件中還原數(shù)組 a：

a_re = np.load('outfile_a.npy')
print(a_re)

還原結(jié)果為：

[1 2 3 4 5 6]

案例

從 outfile_abc.npz 文件中還原數(shù)組 a、b、c：

abc_re = np.load('outfile_abc.npz')
print(abc_re)

打印還原結(jié)果為：

<numpy.lib.npyio.NpzFile at 0x1be73ece550>

NpzFile 是一個 Numpy 提供的類似字典的對象，可以通過鍵值對進行訪問：

print('NpzFile的對象名稱為：')
for name in abc_re.keys():
    print(name)

結(jié)果為：

NpzFile的對象名稱為：
arr_1d
arr_0
arr_1

可以看到 .npz 文件中保存了 3 個 key，其中 arr_1d 是自定義的，arr_0 和 arr_1 是程序默認的。可以詳細查看 key 對應(yīng)的 value：

print('arr_1d:', abc_re['arr_1d'])
print('arr_0:', abc_re['arr_0'])
print('arr_1:', abc_re['arr_1'])

結(jié)果為：

arr_1d: [10 20 30 40 50 60]
arr_0: [1 2 3 4 5 6]
arr_1: [11 22 33 44 55 66]

觀察發(fā)現(xiàn)：arr_0 和 arr_1 分別對應(yīng) a 和 b。

2. 文本文件的保存與讀取

2.1 numpy.savetxt 函數(shù)

numpy.savetxt() 函數(shù)是以簡單的文本文件格式存儲數(shù)據(jù)。其函數(shù)原型為：

np.savetxt(file, arr, fmt="%d", delimiter=",")

參數(shù)說明如下：

案例

將二維數(shù)組保存為本文文件，數(shù)據(jù)存儲格式為整數(shù)，分隔符為‘，’：

arr = np.arange(16).reshape(4,4)
np.savetxt('outfile_2d.txt', arr, fmt='%d', delimiter=',')

找到 outfile_2d.txt 文件，雙擊打開，結(jié)果為：

0,1,2,3
4,5,6,7
8,9,10,11
12,13,14,15

2.2numpy.loadtxt 函數(shù)

numpy.loadtxt() 函數(shù)是從文本文件中恢復(fù)數(shù)組數(shù)據(jù)。其函數(shù)原型為：

np.loadtxt(file, dtype=int, delimiter=' ')

參數(shù)說明如下：

案例

從 outfile_2d.txt 文件中還原二維數(shù)組：

np.loadtxt('outfile_2d.txt', dtype=np.int32, delimiter=',')
out:
    array([[ 0,  1,  2,  3],
       [ 4,  5,  6,  7],
       [ 8,  9, 10, 11],
       [12, 13, 14, 15]])

3. 小結(jié)

本節(jié)講述了Numpy提供文件保存與讀取的常用操作。其中save()、savez()與load()是基于二進制文件的IO操作，savetxt()與loadtxt()是基于文本文件的IO操作，在使用過程中注意區(qū)分。