如何在 numpy 中创建布尔数组

Posted 2023-04-18

【中文标题】如何在 numpy 中创建布尔数组

【英文标题】：How to create a Boolean array in numpy

【发布时间】：2017-02-10 17:16:34

【问题描述】：

我必须处理一个大数据（300 x 4 x 1400000 整数数组），它大约是

4byte * 300 * 4 * 1400000 = 6.72GB

但是，这个数组只包含 0 或 1。所以如果我可以使用布尔数组，那么大小将缩小到原始数据的 6.25%。

6.72GB / 4bytes / 8bits/bytes * 2 = 420Mbits 

有没有办法在 numpy 中使用布尔数组？

编辑： 我不知道他为什么删除了他的答案，但这正是我想要的。

arr = np.ones((300,2,1400000), dtype = np.bool)

这会导致 12.5% 的压缩。

>>> arr = np.ones((300,2,1400000), dtype = np.bool)
>>> arr.nbytes
840000000

>>> arr = np.ones((300,2,1400000))
>>> arr.nbytes
6720000000

840000000/6720000000 = 12.5%

【问题讨论】：

"这个数组只包含 0 或 1 ......每个元素有 2 位" - 呃，什么？如何用 2 位来表示？

【参考方案1】：

虽然有一种方法可以在 numpy 中操作“位字段”，但这些方法无法在位级别上提供适当的 numpy 数组的便利。

也就是说，numpy 确实有“逻辑”或“布尔”数组，即 dtype 为 bool 的数组。它们每个元素只占用一个字节，并且是正确的数组。当您的数组由“逻辑数组操作”创建时，例如b = (a > 0)，它 (b) 将自动为 bool 类型。您可以通过标准 numpy 方式 a.astype(bool)、array(..., dtype=bool) 等获取布尔数组。

【讨论】：

谢谢。我使用 h5py 从 .mat 数据文件加载数组。似乎即使数据只包含 0 和 1，我也得到了整数数组。所以我将使用 dtype = np.bool 参数将其转换为 bool 数组。

@takataka 我认为 hdf5 使用或能够使用压缩，这将大大改善浪费。不确定“matlab-hdf5”到底是做什么的。不管怎样，我觉得你的计划不错。

【参考方案2】：

这将使您减少 75%，从每个项目 4 个字节到每个项目一个字节。

bool_array = np.logical_and(int_array, True)