JuliaのSparseArrays - rowval
と同等で、Pythonの相当する物は、scipy.sparse.csc_matrix - indices
でしょう。
その上で、JuliaとPythonのインデックス値に関する言語仕様の違いにより、それぞれの言語に従った普通の処理のままでは取得出来るのは同じ数値(のリスト)になり得ないと考えられます。
Julia
インデックス値 = 1
から始まる
スライス範囲指定= 開始位置:終了位置
Python
インデックス値 = 0
から始まる
スライス範囲指定= 開始位置:終了位置+1
質問の最初にあるJuliaの以下の行は:
Au = A.rowval[A.colptr[u]:A.colptr[u+1]-1]
u
の値の考え方がJuliaのまま1オリジンであるならば、Pythonでは以下のようになるでしょう:
Au = A.indices[A.indptr[u-1]:A.indptr[u]]
u
の値もPythonの考え方を適用して0オリジンにするなら、以下のようになるでしょう:
Au = A.indices[A.indptr[u]:A.indptr[u+1]]
上記処理により、取得する値のリスト上の範囲は同じになりますが、数値は1オリジン/0オリジンの違いにより、Pythonでは全てのデータがそれぞれ1づつ小さい値になるでしょう。
シンプルな行列の例では、範囲指定は以下のようになります。(Juliaに合わせる)
Julia:
println(a.rowval[a.colptr[1]:a.colptr[3]]) # [1,2,3,1,2,3,1]
Python:
xxx = xx.indices[xx.indptr[0]:xx.indptr[2]+1]
print(xxx) # [0 1 2 0 1 2 0]
あるいはこちら(Pythonに合わせる)
Julia:
println(a.rowval[a.colptr[1]:a.colptr[3]-1]) # [1,2,3,1,2,3]
Python:
xxx = xx.indices[xx.indptr[0]:xx.indptr[2]]
print(xxx) # [0 1 2 0 1 2]
JuliaとPythonのシンプルな配列を表示すると以下になります。
実際の表示そのままではなく、対比しやすいように水平に組み合わせています。
julia> a |
3×3 sparse matrix with 9 Float64 nonzero entries: | >>> print(xx)
[1, 1] = 1.0 | (0, 0) 1
[2, 1] = 4.0 | (1, 0) 4
[3, 1] = 7.0 | (2, 0) 7
[1, 2] = 2.0 | (0, 1) 2
[2, 2] = 5.0 | (1, 1) 5
[3, 2] = 8.0 | (2, 1) 8
[1, 3] = 3.0 | (0, 2) 3
[2, 3] = 6.0 | (1, 2) 6
[3, 3] = 9.0 | (2, 2) 9
上記の中で、どの部分が通知されているかというと、以下の図の赤い枠がJuliaに合わせた場合、緑の枠がPythonに合わせた場合のデータです。
青の枠は、Pythonの当初のxxx = xx.indices[xx.indptr[1]:xx.indptr[3]]
で取得していた時のデータです。
根拠情報:
SparseArrays - rowval
とscipy.sparse.csc_matrix - indices
について
説明としては全く同じ文言という訳ではないですが、以下それぞれの仕様記述と関連を見れば同等なものと考えられます。
Julia
SparseArrays
In Julia, sparse matrices are stored in the Compressed Sparse Column (CSC) format. Julia sparse matrices have the type SparseMatrixCSC{Tv,Ti}, where Tv is the type of the stored values, and Ti is the integer type for storing column pointers and row indices. The internal representation of SparseMatrixCSC is as follows:
struct SparseMatrixCSC{Tv,Ti<:Integer} <: AbstractSparseMatrix{Tv,Ti}
m::Int # Number of rows
n::Int # Number of columns
colptr::Vector{Ti} # Column j is in colptr[j]:(colptr[j+1]-1)
rowval::Vector{Ti} # Row indices of stored values
nzval::Vector{Tv} # Stored values, typically nonzeros
end
上記のリンク先(Sparse matrix - Wikipedia)の該当記事がこちら
Compressed sparse column (CSC or CCS)
For example, CSC is (val, row_ind, col_ptr), where val is an array of the (top-to-bottom, then left-to-right) non-zero values of the matrix; row_ind is the row indices corresponding to the values; and, col_ptr is the list of val indexes where each column starts.
上記の段落の最後の方にSee scipy.sparse.csc_matrix
とリンクされている先がこちら
Python
scipy.sparse.csc_matrix
Attributes
shape : 2-tuple
Get shape of a matrix.
data
Data array of the matrix
indices
CSC format index array
indptr
CSC format index pointer array
つまり英語版記事の回答は(indices
-> rowval
は前後が逆ですが)合っていると考えられます。
What is “colptr” in Julia and its counterpart in Python?
The typical Python equivalent is in scipy: scipy.sparse.csc_matrix; simply substitutue colptr
-> indptr
, indices
-> rowval
, nzval
-> data
and accommodate the 0-based indexing.
補助的にはこれらの記事も
Compressed Sparse Column Format (CSC) - scipy lecture notes
- column oriented
- three NumPy arrays: indices, indptr, data
- indices is array of row indices
- data is array of corresponding nonzero values
- indptr points to column starts in indices and data
- length is n_col + 1, last item = number of values = length of both indices and data
Python, SciPy(scipy.sparse)で疎行列を生成・変換
CSC: scipy.sparse.csc_matrix
属性data
, indices
, indptr
にデータが格納されている。
data
, indices
は値、行のインデックスのリスト。indptr
は列のインデックスを圧縮したリストとなる。
indptr
のサイズ(要素数)は列数 + 1となる。
JuliaとPythonのインデックス値に関する言語仕様の違い
Julia
Arrays with custom indices
Conventionally, Julia's arrays are indexed starting at 1, whereas some other languages start numbering at 0, and yet others (e.g., Fortran) allow you to specify arbitrary starting indices. While there is much merit in picking a standard (i.e., 1 for Julia), there are some algorithms which simplify considerably if you can index outside the range 1:size(A,d) (and not just 0:size(A,d)-1, either). To facilitate such computations, Julia supports arrays with arbitrary indices.
Juliaで最低限やっていくための配列操作まとめ
1次元配列
一つの要素を取り出す
基本はa[index]で指定する(Linear indexing)。indexは0ではなく1から開始することに注意。
配列の要素にアクセスする
複数の要素を取り出す
スライスが使える。
julia> a = Vector(1:5)
5-element Array{Int64,1}:
1
2
3
4
5
julia> a[1:end]
5-element Array{Int64,1}:
1
2
3
4
5
例えば続けてa[2:4]
とすると以下になる
julia> a[2:4]
3-element Array{Int64,1}:
2
3
4
インデックス値 = 1
から始まる
スライス範囲指定= 開始位置:終了位置
Python
シーケンス型 --- list, tuple, range
共通のシーケンス演算
s[i]
s の 0 から数えて i 番目の要素 (3)
s[i:j]
s の i から j までのスライス (3)(4)
- s の i から j へのスライスは
i <= k < j
となるようなインデックス k を持つ要素からなるシーケンスとして定義されます。
インデックス値 = 0
から始まる
スライス範囲指定= 開始位置:終了位置+1
rowval
に関しては逆のようですが。(回答ではindices
->rowval
ですが前後に合わせるならrowval
->indices
でしょう) scipy.sparse.csc_matrixrowval
に関して質問してみました。その例を質問に載せておきますxx.indptr[0]:xx.indptr[2]
に変更しても結果は変わりませんでした。xxx = xx.indices[xx.indptr[0]:xx.indptr[2]]
の部分はxxx = xx.indices[xx.indptr[0]:xx.indptr[2]+1]
として、:end部分をxx.indptr[2]+1
にすると、表示されるデータ数はJuliaとPythonで同じになるようです。