NumPy IO学习笔记

NumPy是Python中常用的一个科学计算库。在NumPy库中，提供了多种数据读写的方法，使得我们可以方便地读写各种类型的数据文件，如文本文件、二进制文件等。本文将介绍NumPy库中各种数据读写方法的使用，以及一些实例演示。

读写文本文件

NumPy中提供了许多读写文本文件的函数，包括：

loadtxt()：读取纯文本文件中的数据。
savetxt()：将数组保存到纯文本文件中。
genfromtxt()：灵活读取文本文件中的数据，并自动处理缺失值。

使用loadtxt()读取文本文件

loadtxt()函数可以读取纯文本文件中的数据，并将其转换为一个NumPy数组。例如，下面的代码演示了如何读取一个名为data.txt的文本文件：

pythonCopy Code
import numpy as np

# 读取文本文件
data = np.loadtxt('data.txt')

print(data)

该文本文件的内容如下：

Copy Code
1,2,3
4,5,6
7,8,9

上述代码执行的输出结果是：

Copy Code
array([[1., 2., 3.],
       [4., 5., 6.],
       [7., 8., 9.]])

使用savetxt()写入文本文件

savetxt()函数可以将一个NumPy数组保存到一个纯文本文件中。例如，下面的代码演示了如何将一个名为data.txt的NumPy数组写入一个文本文件中：

pythonCopy Code
import numpy as np

# 创建一个NumPy数组
data = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])

# 将数组写入文本文件
np.savetxt('data.txt', data)

执行上述代码后，会在当前工作目录下创建一个名为data.txt的文本文件，并将NumPy数组中的数据保存到该文件中。

使用genfromtxt()读取带有缺失值的文本文件

如果文本文件中包含缺失值，我们可以使用genfromtxt()函数来灵活地处理这些缺失值。例如，下面的代码演示了如何读取一个名为data.txt的文本文件，该文件中包含了一些缺失值：

pythonCopy Code
import numpy as np

# 读取带有缺失值的文本文件
data = np.genfromtxt('data.txt', delimiter=',')

print(data)

该文本文件的内容如下：

Copy Code
1,-999,3
4,5,-999
7,8,9

上述代码执行的输出结果是：

Copy Code
array([[ 1., nan,  3.],
       [ 4.,  5., nan],
       [ 7.,  8.,  9.]])

读写二进制文件

除了读写文本文件外，NumPy库还提供了读写二进制文件的函数，包括：

load()：读取以NumPy格式保存的二进制数据文件。
save()：将数组以NumPy格式保存到二进制数据文件中。

使用load()读取二进制文件

load()函数可以读取以NumPy格式保存的二进制数据文件，并将其转换为一个NumPy数组。例如，下面的代码演示了如何读取一个名为data.npy的二进制文件：

pythonCopy Code
import numpy as np

# 读取二进制文件
data = np.load('data.npy')

print(data)

使用save()写入二进制文件

save()函数可以将一个NumPy数组以NumPy格式保存到一个二进制文件中。例如，下面的代码演示了如何将一个名为data.npy的NumPy数组保存到一个二进制文件中：

pythonCopy Code
import numpy as np

# 创建一个NumPy数组
data = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])

# 将数组写入二进制文件
np.save('data.npy', data)

执行上述代码后，会在当前工作目录下创建一个名为data.npy的二进制文件，并将NumPy数组中的数据保存到该文件中。

实例演示

下面的代码演示了如何使用NumPy库中的函数读写文本文件和二进制文件：

pythonCopy Code
import numpy as np

# 读取文本文件
text_data = np.loadtxt('text_data.txt')
print(text_data)

# 将数组写入文本文件
np.savetxt('text_data_saved.txt', text_data)

# 读取二进制文件
binary_data = np.load('binary_data.npy')
print(binary_data)

# 将数组写入二进制文件
np.save('binary_data_saved.npy', binary_data)

上述代码中，text_data.txt是一个纯文本文件，包含了一个NumPy数组；binary_data.npy是一个二进制数据文件，也包含了一个NumPy数组。代码首先使用loadtxt()函数和load()函数分别读取这两个文件中的数据，并将它们转换为NumPy数组。然后，代码又使用savetxt()函数和save()函数将这两个NumPy数组保存到两个新文件中。