pyspark：稀疏向量到 scipy 稀疏矩阵

Question

我有一个 spark 数据框，其中有一列是短句，还有一列是分类变量。我想对句子执行 tf-idf，对分类变量执行 one-hot-encoding，然后一旦它的大小小得多（对于 scikit-learn 模型），就将其输出到驱动程序上的稀疏矩阵。

以稀疏形式从 spark 中获取数据的最佳方法是什么？似乎在稀疏向量上只有一个 toArray() 方法，它输出 numpy 数组。但是，文档确实说 scipy 稀疏数组 can be used in the place of spark sparse arrays.

还要记住 tf_idf 值实际上是一列稀疏数组。理想情况下，将所有这些特征放入一个大的稀疏矩阵中会很好。

Answer 1

一种可能的解决方案可以表述如下：

将特征转换为RDD并提取向量：

from pyspark.ml.linalg import SparseVector
from operator import attrgetter

df = sc.parallelize([
    (SparseVector(3, [0, 2], [1.0, 3.0]), ),
    (SparseVector(3, [1], [4.0]), )
]).toDF(["features"])

features = df.rdd.map(attrgetter("features"))

添加行索引：

indexed_features = features.zipWithIndex()

扁平化为元组的 RDD (i, j, value):

def explode(row):
    vec, i = row
    for j, v in zip(vec.indices, vec.values):
        yield i, j, v

entries = indexed_features.flatMap(explode)

收集并重塑：

row_indices, col_indices, data = zip(*entries.collect())

计算形状：

shape = (
    df.count(),
    df.rdd.map(attrgetter("features")).first().size
)

创建稀疏矩阵：

from scipy.sparse import csr_matrix

mat = csr_matrix((data, (row_indices, col_indices)), shape=shape)

快速完整性检查：

mat.todense()

预期结果：

matrix([[ 1.,  0.,  3.],
        [ 0.,  4.,  0.]])

另一个：

将 features 的每一行转换为矩阵：

import numpy as np

def as_matrix(vec):
    data, indices = vec.values, vec.indices
    shape = 1, vec.size
    return csr_matrix((data, indices, np.array([0, vec.values.size])), shape)

mats = features.map(as_matrix)

并减少 vstack:

from scipy.sparse import vstack

mat = mats.reduce(lambda x, y: vstack([x, y]))

或collect和vstack

mat = vstack(mats.collect())

pyspark：稀疏向量到 scipy 稀疏矩阵

pyspark: sparse vectors to scipy sparse matrix

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