python - 如何将复杂矩阵保存在文件中？

Question

我必须使用 numpy 的 savetxt 命令将下面显示的包含复杂数据的矩阵保存到扩展名为 .H 的文件中，但我无法保存它。要保存的矩阵是

[[   1.0+0.j    0.0+0.j    0.0+0.j]
 [   1.0+0.j    1.0+0.j    0.0+0.j]
 [   2.0+0.j    2.0+0.j    0.0+0.j]
 ..., 
 [ 683.0+0.j  688.0+0.j   -2.7+0.j]
 [ 684.0+0.j  689.0+0.j   -2.7+0.j]
 [ 685.0+0.j  690.0+0.j   -2.7+0.j]]

我试过这个命令但是它给出错误

>>savetxt('H.H',H_new.H,fmt='%.4e%+.4j%.4e%+.4j%.4e%+.4j',delimiter=' ');
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "/usr/lib/python2.7/dist-packages/numpy/lib/npyio.py", line 974, in savetxt
    % fmt)
AttributeError: fmt has wrong number of % formats.  %.4e%+.4j%.4e%+.4j%.4e%+.4j

Answer 1

您的格式字符串缺少一些格式字符。尝试类似的东西

fmt='%.4e%+.4ej %.4e%+.4ej %.4e%+.4ej'

但看起来您需要 numpy 1.7.0 或更高版本；见https://github.com/numpy/numpy/commit/1475319160baed782daa39e0de0c0655c2abe4b5

它适用于 numpy 1.8.0，但不适用于 1.6.1。

使用 numpy 1.6.1，您可以通过首先创建复杂数据的真实 View 来以这种格式保存数据。

在此示例(ipython session )中，我使用的是 numpy 1.6.1:

In [28]: np.__version__
Out[28]: '1.6.1'

z 是一个复数数组，形状为 (2, 3):

In [29]: z
Out[29]: 
array([[ 1.+2.j, -3.+4.j,  5.-6.j],
       [-1.+0.j,  0.+2.j,  3.+0.j]])

使用 view 方法创建一个形状为 (2, 6) 的真实数组:

In [30]: rz = z.view(float)

In [31]: rz
Out[31]: 
array([[ 1.,  2., -3.,  4.,  5., -6.],
       [-1.,  0.,  0.,  2.,  3.,  0.]])

使用savetxt 保存数组。格式字符串使用整行，因此无需提供 delimiter 参数:

In [32]: savetxt('z.txt', rz, fmt='%.4e%+.4ej %.4e%+.4ej %.4e%+.4ej')

看一下输出:

In [33]: !cat z.txt
1.0000e+00+2.0000e+00j -3.0000e+00+4.0000e+00j 5.0000e+00-6.0000e+00j
-1.0000e+00+0.0000e+00j 0.0000e+00+2.0000e+00j 3.0000e+00+0.0000e+00j

可以使用 np.loadtxt 或 np.genfromtxt 将该文件读回一个 numpy 数组。要使用loadtxt，必须告知数据类型是复杂的:

In [8]: loadtxt('z.txt', dtype=np.complex128)
Out[8]: 
array([[ 1.+2.j, -3.+4.j,  5.-6.j],
       [-1.+0.j,  0.+2.j,  3.+0.j]])

genfromtxt 使用相同的参数。 genfromtxt 也可以尝试通过给定参数 dtype=None 自行确定数据类型。这适用于复杂的值:

In [9]: genfromtxt('z.txt', dtype=None)
Out[9]: 
array([[ 1.+2.j, -3.+4.j,  5.-6.j],
       [-1.+0.j,  0.+2.j,  3.+0.j]])