Numpy科学计算与数据分析：Numpy文件操作入门之数组数据的读取和保存

Numpy文件读写实战

学习目标

通过本课程，学员将深入了解如何使用Numpy库进行数组数据的读取和保存，包括文本文件和二进制文件的处理方法。通过本课程的学习，学员将能够熟练掌握Numpy在文件操作中的应用，为数据处理和分析打下坚实的基础。

相关知识点

Numpy文件读写

学习内容

1 Numpy文件读写

1.1 Numpy数组的保存与加载

Numpy提供了多种方法来保存和加载数组数据，这些方法不仅方便快捷，而且能够确保数据的完整性和准确性。在数据科学和机器学习领域，数据的保存和加载是数据处理流程中不可或缺的一部分。Numpy的文件操作功能强大，支持多种文件格式，包括文本文件和二进制文件。

1.1.1 保存数组

Numpy提供了numpy.save和numpy.savetxt两个函数来保存数组数据。numpy.save函数用于保存数组为二进制文件，而numpy.savetxt函数则用于将数组保存为文本文件。

import numpy as np
# 创建一个示例数组
data = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
# 使用numpy.save保存数组为二进制文件
np.save('data.npy', data)
# 使用numpy.savetxt保存数组为文本文件
np.savetxt('data.txt', data, fmt='%d')

1.1.2 加载数组

与保存数组相对应，Numpy提供了numpy.load和numpy.loadtxt两个函数来加载数组数据。numpy.load函数用于从二进制文件中加载数组，而numpy.loadtxt函数则用于从文本文件中加载数组。

import numpy as np
# 使用numpy.load从二进制文件中加载数组
loaded_data = np.load('data.npy')
print("从二进制文件加载的数组：")
print(loaded_data)# 使用numpy.loadtxt从文本文件中加载数组
loaded_data_txt = np.loadtxt('data.txt', dtype=int)
print("从文本文件加载的数组：")
print(loaded_data_txt)

1.2 文本文件的读写

文本文件是数据存储的一种常见形式，Numpy提供了多种方法来处理文本文件中的数据。通过文本文件的读写，可以方便地进行数据的导入和导出，适用于多种数据处理场景。

1.2.1 读取文本文件

Numpy的numpy.loadtxt函数可以方便地从文本文件中读取数据。该函数支持多种数据格式，并且可以指定分隔符和数据类型。

import numpy as np
# 读取文本文件
data_txt = np.loadtxt('data.txt', dtype=int, delimiter=' ')
print("从文本文件读取的数据：")
print(data_txt)

1.2.2 写入文本文件

Numpy的numpy.savetxt函数可以将数组数据保存为文本文件。该函数同样支持多种数据格式，并且可以指定分隔符和数据格式。

import numpy as np
# 创建一个示例数组
data = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])# 将数组保存为文本文件
np.savetxt('data_output.txt', data, fmt='%d', delimiter=' ')

1.3 二进制文件的读写

二进制文件是一种高效的数据存储格式，特别适用于大规模数据的处理。Numpy提供了numpy.save和numpy.load函数来处理二进制文件，这些函数不仅速度快，而且占用的存储空间较小。

1.3.1 保存二进制文件

Numpy的numpy.save函数可以将数组数据保存为二进制文件。二进制文件的扩展名通常为.npy。

import numpy as np
# 创建一个示例数组
data = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])# 将数组保存为二进制文件
np.save('data_binary.npy', data)

1.3.2 加载二进制文件

Numpy的numpy.load函数可以从二进制文件中加载数组数据。该函数支持多种数据类型，并且加载速度非常快。

import numpy as np
# 从二进制文件中加载数组
loaded_data_binary = np.load('data_binary.npy')
print("从二进制文件加载的数组：")
print(loaded_data_binary)

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