Python:每个数据块由可变数量的行组成,如何确定总块数?

Python: Each chunk of data consists of a variable amount of lines, how to determine the number of chunks total?

我有一个非常大的数据文件,每个条目看起来像这样:

    5 (this can be any number, call this line n)
Line 1
Line 2
Line 3
n lines, in this case 5, i.e. lines 4 - 8
Line 9
n lines, in this case again 5, i.e. lines 10-14
Line 15

基本上,每个条目都以一行开头,然后是 3 行 + n 行 + 1 行 + n 行 + 1 行。

这个数字 n 是一个整数(但可能因条目而异)。有没有办法计算出我在这个文件中有多少数据条目?

我有一些代码,如果我知道有多少条目,那么我可以遍历每个条目...但是有没有办法首先计算出条目的数量?

谢谢!

编辑:这里是示例条目的两个示例 -

    5
10.0 0.0 0.0
0.0 10.0 0.0
0.0 0.0 10.0
A       -0.005364798      -0.022912843       0.017346957
B        0.527031905       0.603310150       0.560736787
B       -0.629466850      -0.628385741       0.628048126
B       -0.649090857       0.603667874      -0.726135880
B        0.683741908      -0.584386774      -0.700569743
    -17.862057
  -2.022841336      -1.477407454      -5.606136767
   2.521789668       2.889251770       2.572440406
  -0.401914888      -0.722582908       0.244151982
   0.806040926      -0.990697574       1.474733506
  -0.903074369       0.301436166       1.314862295
      0.016462

     7
 10.0 0.0 0.0
 0.0 10.0 0.0
 0.0 0.0 10.0
 A       -0.591644968      -0.645755982      -0.014245979
 B        1.198655655      -0.588872080      -0.025169784
 B       -1.460774580      -1.255848596       0.025804796
 B        0.321839745       2.199107994       0.050450166
 C        0.617684720      -1.389588077      -0.075897238
 C        0.493712792       1.349385956      -0.004249822
 D       -0.808145644       0.577304796       0.014326943
    -26.435922
   1.649465696      -2.945456091      -0.152209323
   0.531241391      -1.113956273      -0.135548573
  -0.529287352      -0.556746737      -0.061346528
  -2.152476371       6.326868481       0.441458459
  -1.633473432       3.325310912       0.291306019
   0.726490986      -8.268565793      -0.512575180
   1.408090505       3.232545501       0.128915126
      0.155658

第一个数字是一个整数(在这些示例中为 5 或 7),它决定了此条目之后的行数:

 10.0 0.0 0.0
 0.0 10.0 0.0
 0.0 0.0 10.0

以及下一行之后的行数,在第一种情况下是: -17.862057

每个条目看起来都像这样。基本上,目标是计算出总共有多少个条目,利用第一个整数给出剩余条目的总行数的概念。

我已经编写了这段代码来处理您给定的示例。它一开始并不知道有多少条目,但它只是不断地从文件中读取直到文件耗尽,以便提取每个条目。我已将您的示例输入保存在 input.txt 中。我现在还修改了代码以将数据读取为浮点数。

import pprint
import functools

#helper function for reading multiple lines
def read_n(in_file, n):
    return [in_file.readline() for _ in range(n)]

#read one line of floats
def read_floats(line):
    return list(map(float, line.split()))

#reads several lines of floats
def float_lines(lines):
    return [read_floats(line) for line in lines]

def parse_entry(in_file):
    #get n
    n = in_file.readline().strip()

    if n:
        n = int(n)

        #read 3, n, 1, n, 1 lines
        head = float_lines(read_n(in_file, 3))
        head_data = [(line[0], read_floats(line[1:])) for line in map(str.strip, read_n(in_file, n))]
        mid = float(in_file.readline().strip())
        tail_data = float_lines(read_n(in_file, n))
        tail = float(in_file.readline().strip())

        #readline to eat the empty line between entries
        in_file.readline()

        return n, head, head_data, mid, tail_data, tail

with open("input.txt", "r") as input_file:
    #apply parse_entry until it stops returning
    entries = list(iter(functools.partial(parse_entry, input_file), None))

print(len(entries))
pprint.pprint(entries)

输出:

2
[(5,
  [[10.0, 0.0, 0.0], [0.0, 10.0, 0.0], [0.0, 0.0, 10.0]],
  [('A', [-0.005364798, -0.022912843, 0.017346957]),
   ('B', [0.527031905, 0.60331015, 0.560736787]),
   ('B', [-0.62946685, -0.628385741, 0.628048126]),
   ('B', [-0.649090857, 0.603667874, -0.72613588]),
   ('B', [0.683741908, -0.584386774, -0.700569743])],
  -17.862057,
  [[-2.022841336, -1.477407454, -5.606136767],
   [2.521789668, 2.88925177, 2.572440406],
   [-0.401914888, -0.722582908, 0.244151982],
   [0.806040926, -0.990697574, 1.474733506],
   [-0.903074369, 0.301436166, 1.314862295]],
  0.016462),
 (7,
  [[10.0, 0.0, 0.0], [0.0, 10.0, 0.0], [0.0, 0.0, 10.0]],
  [('A', [-0.591644968, -0.645755982, -0.014245979]),
   ('B', [1.198655655, -0.58887208, -0.025169784]),
   ('B', [-1.46077458, -1.255848596, 0.025804796]),
   ('B', [0.321839745, 2.199107994, 0.050450166]),
   ('C', [0.61768472, -1.389588077, -0.075897238]),
   ('C', [0.493712792, 1.349385956, -0.004249822]),
   ('D', [-0.808145644, 0.577304796, 0.014326943])],
  -26.435922,
  [[1.649465696, -2.945456091, -0.152209323],
   [0.531241391, -1.113956273, -0.135548573],
   [-0.529287352, -0.556746737, -0.061346528],
   [-2.152476371, 6.326868481, 0.441458459],
   [-1.633473432, 3.325310912, 0.291306019],
   [0.726490986, -8.268565793, -0.51257518],
   [1.408090505, 3.232545501, 0.128915126]],
  0.155658)]

表明它找到了 2 个条目,并将它们解析为浮点数,然后输出条目。我不完全确定条目是什么,所以我将它们命名为模棱两可的。请注意,我已经尽可能多地保留了我的大列表元组结构中条目的数据,因为我也不确定哪些位是相关的,所以原始文件几乎应该可以从内存中的条目中重建。

关于以字符开头的行 - 这是通过首先将 str.strip 应用到该行来实现的,因为有时在字符之前有一个 space。然后它将 line 分成 line[0]line[1:],这是字符,以及代表数据的字符串切片,然后正常操作。

更多关于我如何将字符与浮点数分开的信息:

采取以下行:

 A       -0.005364798      -0.022912843       0.017346957

这将被解析:

head_data = [(line[0], read_floats(line[1:])) for line in map(str.strip, read_n(in_file, n))]

但是,如果我们只考虑这一行,我们可以少看一些表达式。该行发生的第一件事是 str.strip,来自 map(str.strip..)。这会去除任何尾随和前导的白色 space 以确保第一个字符是要删除的字母。这意味着内存中行的状态现在是:

"A       -0.005364798      -0.022912843       0.017346957"

然后该行被分成line[0]read_floats(line[1:])。这是区分字符串和浮点数的地方——字符串与字符串的其余部分分开,然后传递给 read_floats。这是使用切片符号,一种强大的语法 Python 用于获取可迭代对象的子列表。切片 1: 表示 'slice from index 1 to the end of the string'。为清楚起见:

line[0] == "A"
line[1:] == "      -0.005364798      -0.022912843       0.017346957"

for _ 是一个 Python 约定,适用于您只需要重复某事而无需跟踪重复的内容。即它为 range(n) 中的每个数字读取一行,因此它读取 n 行,但它不需要跟踪当前行是哪个数字。它也可以说 for i in range(n),除了 i 不会被使用,因此迭代器被称为 _ 以表明您不需要它。

if n: 检查字符串 n 是否不为空。这是因为当你 readline() 一个已经用完的文件时,返回一个空字符串。这意味着程序不会在处理完文件后崩溃,而是会巧妙地停止解析条目。这很重要,因为我们不知道条目的数量,所以我们一直尝试读取 n 直到我们无法再读取 n,所以我们必须使用 if 语句。

关于为什么条目看起来如此复杂 - parse_entry(input_file) 只会解析一个条目。所有其他行李都需要解析所有条目。 functools.partial(parse_entry, input_file) 表示 'apply the argument input_file to the function parse_entry'。然后使用 iter 继续这样做,直到它 returns None。这是一个非常有用的技巧 - iter 函数可以被赋予任何函数,然后是一个停止的值,它会一直从函数返回值,直到它达到 'stop' 值。一个更简单、更常见的例子可能是 iter(sys.stdin.readline, "a\n")。这将继续读取 stdin 中的行,直到它遇到仅包含 a.

的行

关于元组和元组解包 - 你可以这样做:

for n, head, head_data, mid, tail_data, tail in entries:
    print("n is {}".format(n))
    print("the first item of head_data is {}".format(head_data[0]))

    for i in tail_data:
        print("tail data item: {}".format(i))

这导致输出:

n is 5
the first item of head_data is ('A', [-0.005364798, -0.022912843, 0.017346957])
tail data item: [-2.022841336, -1.477407454, -5.606136767]
tail data item: [2.521789668, 2.88925177, 2.572440406]
tail data item: [-0.401914888, -0.722582908, 0.244151982]
tail data item: [0.806040926, -0.990697574, 1.474733506]
tail data item: [-0.903074369, 0.301436166, 1.314862295]
n is 7
the first item of head_data is ('A', [-0.591644968, -0.645755982, -0.014245979])
tail data item: [1.649465696, -2.945456091, -0.152209323]
tail data item: [0.531241391, -1.113956273, -0.135548573]
tail data item: [-0.529287352, -0.556746737, -0.061346528]
tail data item: [-2.152476371, 6.326868481, 0.441458459]
tail data item: [-1.633473432, 3.325310912, 0.291306019]
tail data item: [0.726490986, -8.268565793, -0.51257518]
tail data item: [1.408090505, 3.232545501, 0.128915126]

希望这向您展示了如何使用该结构。