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python尋找峰值函數

發布時間:2022-08-18 11:18:14

❶ 快速查找二維數組的所有峰值,c語言實現最好,python也可以,最好能實現濾波。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<limits.h>
#include<malloc.h>
#definemaxsize6//每個波形數據最大採集個數默認6

typedefstructarray1
{
int*data;
structarray1*next;
}ARR1;
ARR1*addNewArr(ARR1*arrHead,ARR1*arrTail);//插入一組波形數據節點返回尾節點
intfindMaxF(ARR1*arrHead);//查找最大峰值
intremoveMinF(ARR1*arrHead);//移除最小峰值數據組返回最小峰值
voidprintfArr(ARR1*arrHead);//列印數據鏈表

intmain()
{
ARR1*arrHead=(ARR1*)malloc(sizeof(ARR1));
arrHead->next=NULL;
ARR1*arrTail=NULL;

arrTail=addNewArr(arrHead,arrTail);//想插入幾組,就調用幾次我就測試6組
arrTail=addNewArr(arrHead,arrTail);
arrTail=addNewArr(arrHead,arrTail);
arrTail=addNewArr(arrHead,arrTail);
arrTail=addNewArr(arrHead,arrTail);
arrTail=addNewArr(arrHead,arrTail);

printf("採集的原數據組為: ");
printfArr(arrHead);
printf("最大峰值:%d,最小峰值值:%d ",findMaxF(arrHead),removeMinF(arrHead));
printf("刪除最小峰值數據組後的數據為: ");
printfArr(arrHead);
return0;
}


voidprintfArr(ARR1*arrHead)//列印數據鏈表
{
while(arrHead->next!=NULL)
{
printf("%d,%d,%d,%d,%d,%d ",arrHead->next->data[0],arrHead->next->data[1],arrHead->next->data[2],arrHead->next->data[3],arrHead->next->data[4],arrHead->next->data[5]);
arrHead=arrHead->next;
}
}
ARR1*addNewArr(ARR1*arrHead,ARR1*arrTail)//插入一組波形數據返回尾節點
{
int*data=(int*)malloc(sizeof(int)*maxsize),i;
printf("採集一組波形數據(最大採集個數%d):",maxsize);
for(i=0;i<maxsize;i++)
scanf("%d",&data[i]);

ARR1*arrNew=(ARR1*)malloc(sizeof(ARR1));
arrNew->data=data;
arrNew->next=NULL;

if(arrHead->next==NULL)//插入第一組數組作為首節點
arrHead->next=arrNew;
else
arrTail->next=arrNew;

arrTail=arrNew;
returnarrTail;
}
intfindMaxF(ARR1*arrHead)//查找最大峰值
{
inti,maxNum=0,maxf=0;
while(arrHead->next!=NULL)
{
maxNum=0;
for(i=0;i<maxsize;i++)//獲取每組數據的峰值
{
if(arrHead->next->data[i]>maxNum)
maxNum=arrHead->next->data[i];
}
if(maxNum>maxf)//獲取最大峰值
maxf=maxNum;
arrHead=arrHead->next;
}
returnmaxf;
}
intremoveMinF(ARR1*arrHead)//移除最小峰值數據組返回最小峰值
{
inti,maxNum=0,minf=INT_MAX;
ARR1*minDataSave=NULL,*arrHeadSave=arrHead;
while(arrHead->next!=NULL)
{
maxNum=0;
for(i=0;i<maxsize;i++)//獲取每組數據的峰值
{
if(arrHead->next->data[i]>maxNum)
maxNum=arrHead->next->data[i];
}
if(maxNum<minf)//獲取最小峰值
{
minDataSave=arrHead->next;
minf=maxNum;
}
arrHead=arrHead->next;
}

arrHead=arrHeadSave;
//移除最小峰值數據組
while(arrHead->next!=NULL)
{
if(arrHead->next==minDataSave)//刪除節點重組鏈表
{
arrHead->next=minDataSave->next;
minDataSave->next=NULL;
free(minDataSave->data);//釋放節點內存
free(minDataSave);
break;
}
arrHead=arrHead->next;
}

returnminf;
}

❷ python分治法求二維數組局部峰值方法

python分治法求二維數組局部峰值方法
下面小編就為大家分享一篇python分治法求二維數組局部峰值方法,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧
題目的意思大致是在一個n*m的二維數組中,找到一個局部峰值。峰值要求大於相鄰的四個元素(數組邊界以外視為負無窮),比如最後我們找到峰值A[j][i],則有A[j][i] > A[j+1][i] && A[j][i] > A[j-1][i] && A[j][i] > A[j][i+1] && A[j][i] > A[j][i-1]。返回該峰值的坐標和值。
當然,最簡單直接的方法就是遍歷所有數組元素,判斷是否為峰值,時間復雜度為O(n^2)
再優化一點求每一行(列)的最大值,再通過二分法找最大值列的峰值(具體方法可見一維數組求峰值),這種演算法時間復雜度為O(logn)
這里討論的是一種復雜度為O(n)的演算法,演算法思路分為以下幾步:
1、找「田」字。包括外圍的四條邊和中間橫豎兩條邊(圖中綠色部分),比較其大小,找到最大值的位置。(圖中的7)

2、找到田字中最大值後,判斷它是不是局部峰值,如果是返回該坐標,如果不是,記錄找到相鄰四個點中最大值坐標。通過該坐標所在的象限縮小范圍,繼續比較下一個田字

3、當范圍縮小到3*3時必定會找到局部峰值(也可能之前就找到了)
關於為什麼我們選擇的范圍內一定存在峰值,大家可以這樣想,首先我們有一個圈,我們已知有圈內至少有一個元素大於這個圈所有的元素,那麼,是不是這個圈中一定有一個最大值?
可能說得有點繞,但是多想想應該能夠理解,也可以用數學的反證法來證明。
演算法我們理解後接下來就是代碼實現了,這里我用的語言是python(初學python,可能有些用法上不夠簡潔請見諒),先上代碼:
import numpy as np
def max_sit(*n): #返回最大元素的位置
temp = 0
sit = 0
for i in range(len(n)):
if(n[i]>temp):
temp = n[i]
sit = i
return sit
def dp(s1,s2,e1,e2):
m1 = int((e1-s1)/2)+s1 #row
m2 = int((e2-s1)/2)+s2 #col
nub = e1-s1
temp = 0
sit_row = 0
sit_col = 0
for i in range(nub):
t = max_sit(list[s1][s2+i], #第一排
list[m1][s2+i], #中間排
list[e1][s2+i], #最後排
list[s1+i][s2], #第一列
list[s1+i][m2], #中間列
list[s1+i][e2], #最後列
temp)
if(t==6):
pass
elif(t==0):
temp = list[s1][s2+i]
sit_row = s1
sit_col = s2+i
elif(t==1):
temp = list[m1][s2+i]
sit_row = m1
sit_col = s2+i
elif(t==2):
temp = list[e1][s2+i]
sit_row = e1
sit_col = s2+i
elif(t==3):
temp = list[s1+i][s2]
sit_row = s1+i
sit_row = s2
elif(t==4):
temp = list[s1+i][m2]
sit_row = s1+i
sit_col = m2
elif(t==5):
temp = list[s1+i][e2]
sit_row = s1+i
sit_col = m2
t = max_sit(list[sit_row][sit_col], #中
list[sit_row-1][sit_col], #上
list[sit_row+1][sit_col], #下
list[sit_row][sit_col-1], #左
list[sit_row][sit_col+1]) #右
if(t==0):
return [sit_row-1,sit_col-1]
elif(t==1):
sit_row-=1
elif(t==2):
sit_row+=1
elif(t==3):
sit_col-=1
elif(t==4):
sit_col+=1
if(sit_row<m1):
e1 = m1
else:
s1 = m1
if(sit_col<m2):
e2 = m2
else:
s2 = m2
return dp(s1,s2,e1,e2)
f = open("demo.txt","r")
list = f.read()
list = list.split("n") #對行進行切片
list = ["0 "*len(list)]+list+["0 "*len(list)] #加上下的圍牆
for i in range(len(list)): #對列進行切片
list[i] = list[i].split()
list[i] = ["0"]+list[i]+["0"] #加左右的圍牆
list = np.array(list).astype(np.int32)
row_n = len(list)
col_n = len(list[0])
ans_sit = dp(0,0,row_n-1,col_n-1)
print("找到峰值點位於:",ans_sit)
print("該峰值點大小為:",list[ans_sit[0]+1,ans_sit[1]+1])
f.close()

首先我的輸入寫在txt文本文件里,通過字元串轉換變為二維數組,具體轉換過程可以看我上一篇博客——python中字元串轉換為二維數組。(需要注意的是如果在windows環境中split後的列表沒有空尾巴,所以不用加list.pop()這句話)。有的變動是我在二維數組四周加了「0」的圍牆。加圍牆可以再我們判斷峰值的時候不用考慮邊界問題。

max_sit(*n)函數用於找到多個值中最大值的位置,返回其位置,python的內構的max函數只能返回最大值,所以還是需要自己寫,*n表示不定長參數,因為我需要在比較田和十(判斷峰值)都用到這個函數
def max_sit(*n): #返回最大元素的位置
temp = 0
sit = 0
for i in range(len(n)):
if(n[i]>temp):
temp = n[i]
sit = i
return sit
dp(s1,s2,e1,e2)函數中四個參數的分別可看為startx,starty,endx,endy。即我們查找范圍左上角和右下角的坐標值。
m1,m2分別是row 和col的中間值,也就是田字的中間。
def dp(s1,s2,e1,e2):
m1 = int((e1-s1)/2)+s1 #row
m2 = int((e2-s1)/2)+s2 #col

依次比較3行3列中的值找到最大值,注意這里要求二維數組為正方形,如果為矩形需要做調整
for i in range(nub):
t = max_sit(list[s1][s2+i], #第一排
list[m1][s2+i], #中間排
list[e1][s2+i], #最後排
list[s1+i][s2], #第一列
list[s1+i][m2], #中間列
list[s1+i][e2], #最後列
temp)
if(t==6):
pass
elif(t==0):
temp = list[s1][s2+i]
sit_row = s1
sit_col = s2+i
elif(t==1):
temp = list[m1][s2+i]
sit_row = m1
sit_col = s2+i
elif(t==2):
temp = list[e1][s2+i]
sit_row = e1
sit_col = s2+i
elif(t==3):
temp = list[s1+i][s2]
sit_row = s1+i
sit_row = s2
elif(t==4):
temp = list[s1+i][m2]
sit_row = s1+i
sit_row = m2
elif(t==5):
temp = list[s1+i][e2]
sit_row = s1+i
sit_row = m2

判斷田字中最大值是不是峰值,並找不出相鄰最大值
t = max_sit(list[sit_row][sit_col], #中
list[sit_row-1][sit_col], #上
list[sit_row+1][sit_col], #下
list[sit_row][sit_col-1], #左
list[sit_row][sit_col+1]) #右
if(t==0):
return [sit_row-1,sit_col-1]
elif(t==1):
sit_row-=1
elif(t==2):
sit_row+=1
elif(t==3):
sit_col-=1
elif(t==4):
sit_col+=1
縮小范圍,遞歸求解
if(sit_row<m1):
e1 = m1
else:
s1 = m1
if(sit_col<m2):
e2 = m2
else:
s2 = m2

return dp(s1,s2,e1,e2)
好了,到這里代碼基本分析完了。如果還有不清楚的地方歡迎下方留言。
除了這種演算法外,我也寫一種貪心演算法來求解這道題,只可惜最壞的情況下演算法復雜度還是O(n^2),QAQ。
大體的思路就是從中間位置起找相鄰4個點中最大的點,繼續把該點來找相鄰最大點,最後一定會找到一個峰值點,有興趣的可以看一下,上代碼:
#!/usr/bin/python3
def dp(n):
temp = (str[n],str[n-9],str[n-1],str[n+1],str[n+9]) #中 上 左 右 下
sit = temp.index(max(temp))
if(sit==0):
return str[n]
elif(sit==1):
return dp(n-9)
elif(sit==2):
return dp(n-1)
elif(sit==3):
return dp(n+1)
else:
return dp(n+9)
f = open("/home/nancy/桌面/demo.txt","r")
list = f.read()
list = list.replace(" ","").split() #轉換為列表
row = len(list)
col = len(list[0])
str="0"*(col+3)
for x in list: #加圍牆 二維變一維
str+=x+"00"
str+="0"*(col+1)
mid = int(len(str)/2)
print(str,mid)
p = dp(mid)
print (p)
f.close()
以上這篇python分治法求二維數組局部峰值方法就是小編分享給大家的全部內容了,希望能給大家一個參考

❸ python 高階函數有哪些

1、高階函數

變數可以指向函數,函數的參數可以接收變數,那麼函數可以接收另一個函數作為參數,這種函數稱為高階函數。

(1)把函數作為實參

(2)把函數作為返回值

2、系統的內置高階函數

(1)map函數:接收兩個參數,一個是函數,一個是序列,map將傳入的函數依次作用到序列的每個元素,並且把結果作為新的列表返回

(2)rece函數:把一個函數作用到一個序列上,這個函數必須接收兩個參數,rece把結果和序列的下一個元素做累積計算

(3)filter函數:也接收一個函數和一個序列,和map函數不同的是,filter函數把傳入的函數依次作用於每個元素,然後返回返回值是True的元素

(4)sorted函數:排序函數

把用戶名按照首字母不區分大小寫排序

(5)sorted()函數按照關鍵字排序

關鍵字:商品個數

(6)sorted()函數按照關鍵字排序,用鍵值來查找

(7)lambda匿名函數:有時候傳參數時不需要顯示自定義的函數,直接傳入匿名函數更方便;冒號前面的x,y表示函數參數,匿名函數不需要擔心函數名的沖突,匿名函數也是一個函數對象,可以把匿名函數賦值給一個變數,再利用變數來調用函數,匿名函數也可以作為返回值返回

3、高階函數的應用:

(1)sorted函數:

(2)sorted函數默認是從小到大排序

4、裝飾器

裝飾器就是用來裝飾函數的:想要增加原有函數的功能,但是不希望修改原有函數的定義,在代碼運行期間動態增加功能的方式

(1)此裝飾器的功能:計算函數的運行時間

import functools

@functools.wraps(f) ##保留原有函數的屬性

運行結果:

(2)此裝飾器的功能:用戶登錄認證

運行結果:

(3)此裝飾器的功能:認證用戶的同時,顯示用戶的轉賬金額

import inspect

inspect.getcallargs()將傳的參數封裝為一個字典,字典的key值是形式參數,value值是實參

(4)此裝飾器的功能:確保收到的每個參數都是整數,是整數就求和,否則拋出錯誤

(5)此裝飾器的功能:給裝飾器傳參數,是整數和浮點數就求和

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❹ python如何取得二維數組局部峰值


#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<limits.h>#include<malloc.h>#definemaxsize6//每個波形數據最大採集個數默認6typedefstructarray1{int*data;structarray1*next;}ARR1;ARR1*addNewArr(ARR1*arrHead,ARR1*arrTail);//插入一組波形數據節點返回尾節點intfindMaxF(ARR1*arrHead);//查找最大峰值intremoveMinF(ARR1*arrHead);//移除最小峰值數據組返回最小峰值voidprintfArr(ARR1*arrHead);//列印數據鏈表intmain(){ARR1*arrHead=(ARR1*)malloc(sizeof(ARR1));arrHead->next=NULL;ARR1*arrTail=NULL;arrTail=addNewArr(arrHead,arrTail);//想插入幾組,就調用幾次我就測試6組arrTail=addNewArr(arrHead,arrTail);arrTail=addNewArr(arrHead,arrTail);arrTail=addNewArr(arrHead,arrTail);arrTail=addNewArr(arrHead,arrTail);arrTail=addNewArr(arrHead,arrTail);printf("採集的原數據組為: ");printfArr(arrHead);printf("最大峰值:%d,最小峰值值:%d ",findMaxF(arrHead),removeMinF(arrHead));printf("刪除最小峰值數據組後的數據為: ");printfArr(arrHead);return0;}voidprintfArr(ARR1*arrHead)//列印數據鏈表{while(arrHead->next!=NULL){printf("%d,%d,%d,%d,%d,%d ",arrHead->next->data[0],arrHead->next->data[1],arrHead->next->data[2],arrHead->next->data[3],arrHead->next->data[4],arrHead->next->data[5]);arrHead=arrHead->next;}}ARR1*addNewArr(ARR1*arrHead,ARR1*arrTail)//插入一組波形數據返回尾節點{int*data=(int*)malloc(sizeof(int)*maxsize),i;printf("採集一組波形數據(最大採集個數%d):",maxsize);for(i=0;i<maxsize;i++)scanf("%d",&data[i]);ARR1*arrNew=(ARR1*)malloc(sizeof(ARR1));arrNew->data=data;arrNew->next=NULL;if(arrHead->next==NULL)//插入第一組數組作為首節點arrHead->next=arrNew;elsearrTail->next=arrNew;arrTail=arrNew;returnarrTail;}intfindMaxF(ARR1*arrHead)//查找最大峰值{inti,maxNum=0,maxf=0;while(arrHead->next!=NULL){maxNum=0;for(i=0;i<maxsize;i++)//獲取每組數據的峰值{if(arrHead->next->data[i]>maxNum)maxNum=arrHead->next->data[i];}if(maxNum>maxf)//獲取最大峰值maxf=maxNum;arrHead=arrHead->next;}returnmaxf;}intremoveMinF(ARR1*arrHead)//移除最小峰值數據組返回最小峰值{inti,maxNum=0,minf=INT_MAX;ARR1*minDataSave=NULL,*arrHeadSave=arrHead;while(arrHead->next!=NULL){maxNum=0;for(i=0;i<maxsize;i++)//獲取每組數據的峰值{if(arrHead->next->data[i]>maxNum)maxNum=arrHead->next->data[i];}if(maxNum<minf)//獲取最小峰值{minDataSave=arrHead->next;minf=maxNum;}arrHead=arrHead->next;}arrHead=arrHeadSave;//移除最小峰值數據組while(arrHead->next!=NULL){if(arrHead->next==minDataSave)//刪除節點重組鏈表{arrHead->next=minDataSave->next;minDataSave->next=NULL;free(minDataSave->data);//釋放節點內存free(minDataSave);break;}arrHead=arrHead->next;}returnminf;}

❺ python數組有多個最大值,尋找最後一個最大值

用np.where函數或者用列表表達式就可以滿足你的要求(見圖)

❻ 用python求解函數的極值,求實現代碼

python有個符號計算的庫叫sympy,可以直接用這個庫求導數然後解導數=0的方程,參考代碼如下:
from sympy import *

x = symbols('x')
y = (x-3)**2+2*sin(x)-3*x+1
eq = diff(y, x)
solve(eq, x)

❼ 尋找峰值的函數怎麼寫 python語言

峰值就是一堆數值中的最大值或者最小值吧,你可以使用max和min函數。

l=[1,4,5,6,74,23,2,1,5,7]
printmax(l)
printmin(l)

如果解決了您的問題請採納!
如果未解決請繼續追問

❽ 在python中如何求解函數在定義域內的最大值如f(x)=-2x^2-8x+3在[-5,5]區間內的最大值

(1)由表中可知f(x)在(0,2]為減函數,
[2,+∞)為增函數,並且當x=2時,f(x)min=5.
(2)證明:設0<x1<x2≤2,
因為f(x1)-f(x2)=2x1+
8
x1
-3-(2x2+
8
x2
-3)=2(x1-x2)+
8(x2?x1)
x1x2
=
2(x1?x2)(x1x2?4)
x1x2

因為0<x1<x2≤2,所以x1-x2<0,0<x1x2<4,即x1x2-4<0,
所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),所以f(x)在(0,2]為減函數.
(3)由(2)可證:函數f(x)=2x+
8
x
-3在區間(0,2]上單調遞減,在區間[2,+∞)上單調遞增.
則①當0<a<2時,(0,a]?(0,2],所以函數f(x)=2x+
8
x
-3在區間(0,a]上單調遞減,
故f(x)min=f(a)=2a+
8
a
-3.
②當a≥2時,函數f(x)=2x+
8
x
-3在區間(0,2]上單調遞減,[2,a]上單調遞增,
故f(x)min=f(2)=5.
綜上所述,函數f(x)=2x+
8
x
-3在區間(0,a]上的最小值為 g(a)=

2a+
8
a
?3,0<a<2

5,a≥2

❾ python 尋找曲線的峰值 谷值

a=[x,x,x,x,x,x,x]
h=[]
l=[]
foriinrange(1,len(a)-1):
if(a[i-1]<a[i]anda[i+1]<a[i]):
h.append(a[i])
elif(a[i-1]>a[i]anda[i+1]>a[i]):
l.append(a[i])
if(len(h)==0):
h.append(max(a))
if(len(l)==0):
l.append(min(a[a.index(max(a)):]))
printh
printl

❿ python函數組求各個極值的問題

你把遍歷的結果放到一個列表裡面,便利結束後求列表裡的最大值就行了

ls=[]
foriinrange(xxx):
ls.append(func)
max_value=max(ls)
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