Sparse matrix in pandas/scipy with row and column indices

I have a dataframe in pandas that looks like this:

>>> df[['BranchNumber', 'ModelArticleNumber', 'ActualSellingPrice']].info()
<class 'pandas.core.frame.DataFrame'>
Index: 447970 entries, 0 to 500734
Data columns (total 3 columns):
 #   Column              Non-Null Count   Dtype  
---  ------              --------------   -----  
 0   BranchNumber        447970 non-null  int64  
 1   ModelArticleNumber  447970 non-null  object 
 2   ActualSellingPrice  447970 non-null  float64
dtypes: float64(1), int64(1), object(1)
memory usage: 13.7+ MB

Given that there are 463 unique branch numbers and 5,235 model article numbers, I’d like to create a 463×5,235 sparse matrix with indices. The following kludge is how far I’ve gotten:

import numpy as np
import scipy

def index(df):
    ix = { v: n for n, v in enumerate(df.unique()) }
    return np.array(list(map(lambda value: ix[value], df)))

def csr(df, row_tag, col_tag, value_tag):
    m = scipy.sparse.csr_matrix(
        (
            df[value_tag],
            (
                index(df[row_tag]),
                index(df[col_tag])
            )
        )
    )
        
    return m

I’d like to be able to do things like m.T.dot(m) efficiently, and retain the ability to see which key is associated with the rows and columns. I’ve looked through the documentation on pandas indices and arrays, and through the scipy docs on sparse matrices, and I’m just not there. Can somebody point me in the right direction?

I’d like to be able to do things like m.T.dot(m) efficiently, …

This design looks like a reasonable way to do that.

… and retain the ability to see which key is associated with the rows and columns.

That’s more complicated. SciPy sparse arrays don’t natively support labeled data. You could keep the row/column mapping around in a separate variable, though. You can use pd.factorize() to create the row/column values and the row/column index simultaneously.

e.g.

def csr(df, row_tag, col_tag, value_tag):
    rows, row_labels = pd.factorize(df[row_tag])
    cols, col_labels = pd.factorize(df[col_tag])
    m = scipy.sparse.csr_matrix(
        (
            df[value_tag],
            (
                rows,
                cols
            )
        ),
        shape=(len(row_labels), len(col_labels))
    )

    return m, row_labels, col_labels

Then if you want to know the label for what is in m[10, 20], you can look at row_labels[10] and col_labels[20].

Alternatively, you could use a sparse DataFrame. Pandas has a dtype, SparseDtype, which stores the data for a column in a sparse format. Using the previous csr() method, you could do something like:

m, row_labels, col_labels = csr(df, 'BranchNumber', 'ModelArticleNumber', 'ActualSellingPrice')
df_sparse = pd.DataFrame.sparse.from_spmatrix(m, index=row_labels, columns=col_labels)

That gives you a labelled sparse DataFrame.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật