python - 将复杂数据读入 numpy 数组

Question

我需要将文本文件中的复数读入 numpy 数组。我的问题类似于这个 Writing and reading complex numbers using numpy.savetxt and numpy.loadtxt 但是，这里的解决方案是更改数据保存的格式。我没有这种奢侈，因为文本文件是由其他我无法更改的软件生成的。文本文件的示例如下:

25 + 0i
8.43818 + -4.94194i
4.46817 + -5.08305i
4.55764 + -3.02201i
2.69138 + -5.43104i
-0.151334 + -4.83717i
1.98336 + -1.3339i
3.59002 + -0.932973i
1.42727 + -0.617317i
1.02005 + -1.14214i
-0.15564 + 2.74564i

我尝试了以下方法:

np.loadtxt('file.txt',delimiter='\n',dtype=np.complex128)

但是我得到了错误:

ValueError: complex() arg is a malformed string

我读过的帖子表明这是某些行中 + - 符号的问题，但是，即使额外的 + 符号是已删除。

Answer 1

however, the solution here is to alter the format the data is saved in

好消息，您不必这样做!

numpy.loadtxt 可以接受任何可迭代的行，而不仅仅是一个文件对象。

因此，您可以将文件对象包装在一个简单的生成器中，该生成器可以动态转换行，并将其提供给 loadtxt，每个人都会很高兴。

像这样:

def transform_complex(line):
    # insert your code here

with open('file.txt', 'rb') as f:
    lines = map(transform_complex, f)
    arr = np.loadtxt(lines, dtype=np.complex128)

(如果您使用的是 Python 2.x，并且文件很大，您可能希望使用 itertools.imap 而不是 map。)

“在此处插入您的代码”部分，您根据有效的答案填写，但不是可接受的解决方案，因为它需要修改文件。由于我在您的链接中没有看到这样的答案，所以我不确定那是什么，但是例如，也许是这样的:

def transform_complex(line):
    return line.replace(b'+ -', b'- ')

---

在本地进行测试，看起来您的输入实际上存在三处错误。

您可以使用 savetxt 测试输出应该的样子。例如:

>>> arr = np.array([1-2j])
>>> f = io.BytesIO()
>>> np.savetxt(f, arr)
>>> f.getvalue()
b' (1.000000000000000000e+00-2.000000000000000000e+00j)\n'

(在 Python 2.x 中，您不会看到 b 前缀。)

并非所有这些差异都被证明是相关的——你不必使用指数表示法，你不需要括号等等——但这三个差异看起来是:

• 复数中 + 两边不允许有空格。
• 虚数单位必须是j，而不是i。
• 不允许 +-。

所以:

def transform_complex(line):
    return line.replace(b' ', b'').replace(b'+-', b'-').replace(b'i', b'j')