การนับจำนวนองค์ประกอบที่ไม่ใช่ NaN ใน numpy ndarray ใน Python


90

ฉันต้องการคำนวณจำนวนองค์ประกอบที่ไม่ใช่ NaN ในเมทริกซ์ numpy ndarray เราจะทำสิ่งนี้อย่างมีประสิทธิภาพใน Python ได้อย่างไร? นี่คือรหัสง่ายๆของฉันสำหรับการบรรลุสิ่งนี้:

import numpy as np

def numberOfNonNans(data):
    count = 0
    for i in data:
        if not np.isnan(i):
            count += 1
    return count 

มีฟังก์ชันในตัวสำหรับสิ่งนี้เป็นตัวเลขหรือไม่? ประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญเพราะฉันกำลังทำการวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่

ขอบคุณสำหรับความช่วยเหลือ!


2
คำถามนี้ดูเหมือนจะไม่ตรงประเด็นเพราะเป็นของcodereview.stackexchange.com
jonrsharpe

1
คุณหมายถึงประสิทธิภาพในแง่ของหน่วยความจำ?
Ashwini Chaudhary

+1 ฉันคิดเกี่ยวกับเวลาของ CPU แต่ทำไมไม่จำด้วย ยิ่งเร็วและถูกยิ่งดี =)
jjepsuomi

3
@jjepsuomi รุ่นที่มีประสิทธิภาพของหน่วยความจำจะเป็นsum(not np.isnan(x) for x in a)แต่ในแง่ของความเร็วนั้นช้าเมื่อเทียบกับ @ M4rtini รุ่น numpy
Ashwini Chaudhary

@AshwiniChaudhary ขอบคุณมาก! ฉันต้องดูว่าอันไหนสำคัญกว่าในใบสมัครของฉัน =)
jjepsuomi

คำตอบ:


164
np.count_nonzero(~np.isnan(data))

~np.isnanตีความเมทริกซ์บูลีนกลับมาจาก

np.count_nonzeroนับค่าที่ไม่ใช่ 0 \ false .sumควรให้ผลลัพธ์เดียวกัน แต่อาจจะชัดเจนกว่าที่จะใช้count_nonzero

ความเร็วในการทดสอบ:

In [23]: data = np.random.random((10000,10000))

In [24]: data[[np.random.random_integers(0,10000, 100)],:][:, [np.random.random_integers(0,99, 100)]] = np.nan

In [25]: %timeit data.size - np.count_nonzero(np.isnan(data))
1 loops, best of 3: 309 ms per loop

In [26]: %timeit np.count_nonzero(~np.isnan(data))
1 loops, best of 3: 345 ms per loop

In [27]: %timeit data.size - np.isnan(data).sum()
1 loops, best of 3: 339 ms per loop

data.size - np.count_nonzero(np.isnan(data))ดูเหมือนว่าจะเร็วที่สุดที่นี่ ข้อมูลอื่น ๆ อาจให้ผลลัพธ์ความเร็วสัมพัทธ์ที่แตกต่างกัน


+1 @ M4rtini ขอบคุณอีกครั้ง! คุณเยี่ยมมาก! ; DI จะรับคำตอบของคุณโดยเร็วที่สุด :)
jjepsuomi

3
อาจจะด้วยซ้ำnumpy.isnan(array).sum()? ฉันไม่ค่อยเชี่ยวชาญกับการมึนงง
msvalkon

2
@msvalkon จะนับจำนวน NaN ในขณะที่ OP ต้องการจำนวนองค์ประกอบที่ไม่ใช่ NaN
falsetru


5
ส่วนขยายของคำตอบ @msvalkon: data.size - np.isnan(data).sum()จะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเล็กน้อย
Daniel

11

การเปลี่ยนแปลงที่รวดเร็วในการเขียน

แม้ว่าจะไม่ใช่ตัวเลือกที่เร็วที่สุด แต่หากประสิทธิภาพไม่ใช่ปัญหาคุณสามารถใช้:

sum(~np.isnan(data)).

ประสิทธิภาพ:

In [7]: %timeit data.size - np.count_nonzero(np.isnan(data))
10 loops, best of 3: 67.5 ms per loop

In [8]: %timeit sum(~np.isnan(data))
10 loops, best of 3: 154 ms per loop

In [9]: %timeit np.sum(~np.isnan(data))
10 loops, best of 3: 140 ms per loop

คำตอบนี้ให้ผลรวมซึ่งไม่เหมือนกับการนับจำนวนองค์ประกอบ ... คุณควรใช้lenแทน
BenT

1
@BenT ผลรวมขององค์ประกอบอาร์เรย์บูลที่ตรงตามเงื่อนไขบางประการจะเหมือนกับการให้ len ของอาร์เรย์ย่อยที่มีองค์ประกอบที่ตรงตามเงื่อนไขบางประการ คุณช่วยชี้แจงได้ไหมว่าผิดตรงไหน?
GM

2
ความผิดพลาดของฉันฉันลืมบูลีนได้รับผลตอบแทน
BenT

3

อีกทางเลือกหนึ่ง แต่ทางเลือกที่ช้ากว่าเล็กน้อยคือการทำดัชนีมากกว่า

np.isnan(data)[np.isnan(data) == False].size

In [30]: %timeit np.isnan(data)[np.isnan(data) == False].size
1 loops, best of 3: 498 ms per loop 

การใช้np.isnan(data)และตัว==ดำเนินการสองครั้งอาจจะใช้งานมากเกินไปดังนั้นฉันจึงโพสต์คำตอบเพื่อความสมบูรณ์


3

ในการตรวจสอบว่าอาร์เรย์กระจัดกระจายหรือไม่อาจช่วยให้ได้สัดส่วนของค่านาโน

np.isnan(ndarr).sum() / ndarr.size

หากสัดส่วนนั้นเกินเกณฑ์ให้ใช้อาร์เรย์แบบกระจัดกระจายเช่น - https://sparse.pydata.org/en/latest/

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.