一種獲取向量的局部最小值和最大值的方法

Question

我一直在嘗試檢索看起來像這樣的向量的極值：

[![第一種情況][1]][1]
_{（來源： noelshack.com ）}

或像這樣：[![第二種情況][2]][2]
_{（來源： noelshack.com ）}

我一直在嘗試檢索局部最大值和最小值，它適用於： (diff(sign(diff(values_right_vector))) > 0).nonzero()[0] + 1但之后它只是解決方法和解決方法，因為有總是我以前的解決方法失敗的情況..

它始終具有相同的模式。

無論圖像上的輸入向量（ left和right ）如何，您有什么想法如何檢索這些最大值和最小值。

這是一個示例：

[-2.7, -2.5, -2.1, -2.1, -1.8, -1.4, -0.9, -0.2, 0.5, 1.4, 2.2, 2.9, 3.5, 3.8, 3.8, 3.3, 2.3, 1.1, -0.5, -2.1, -3.5, -4.7, -5.5, -5.8, -5.6, -5.0, -4.2, -3.3, -2.3, -1.4, -0.8, -0.3, 0.0, 0.2, 0.2, 0.2, 0.1, 0.0, 0.0, 0.0, -0.1, -0.1, -0.1, -0.1, -0.1, -0.1, -0.2, -0.2, -0.2, -0.2, -0.2, -0.2, -0.2, -0.1, -0.1, -0.1, -0.1, -0.1, -0.2, -0.3, -0.4, -0.4, -0.5, -0.4, -0.3, -0.1, 0.2, 0.5, 0.7, 0.9, 0.9, 1.0, 0.9, 0.9, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.3, 0.0, -0.4, -0.9, -1.3, -1.5, -1.6, -1.5, -1.1, -0.5, 0.2, 1.2, 2.1, 3.0, 3.8, 4.3, 4.3, 4.0, 3.2, 1.9, 0.4, -1.3, -3.0, -4.4, -5.4, -6.0, -6.0, -5.6, -4.8, -3.9, -2.9, -1.9, -1.2, -0.6, -0.2, 0.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0, 0.0, -0.1, -0.1, -0.1, -0.1, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -0.1, -0.1, -0.1, -0.2, -0.2, -0.2, -0.2, -0.1, -0.1, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -0.1, -0.3, -0.5, -0.7, -0.9, -1.1, -1.1, -1.0, -0.8, -0.4, 0.3, 1.1, 1.9, 2.8, 3.6, 4.2, 4.5, 4.5, 4.1, 3.4, 2.5, 1.5, 0.5, -0.5, -1.4, -2.1, -2.8, -3.3, -3.7, -3.9, -3.9, -3.8, -3.4, -2.9, -2.2, -1.3, -0.4, 0.7, 1.7, 2.5, 3.2, 3.6, 3.6, 3.2, 2.4, 1.3, -0.1, -1.6, -3.0, -4.1, -4.9, -5.1, -5.0, -4.4, -3.6, -2.7, -1.8, -1.1, -0.5, -0.1, 0.1, 0.2, 0.2, 0.1, 0.1, 0.0, -0.1, -0.1]```

 [1]: https://i.stack.imgur.com/O3er1.png
 [2]: https://i.stack.imgur.com/cbqNK.png

Answer 1

Scipy 有一個find_peaks函數，您可以操作該函數以使用distance參數找到所需的峰。 distance參數告訴 Scipy 它應該在樣本之間尋找峰值的空間。 您可以調整它以最適合您的數據。 僅使用您提供的樣本數據，

import numpy as np
from scipy.signal import find_peaks
import matplotlib.pyplot as plt

y = np.array([-2.7, -2.5, -2.1, -2.1, -1.8, -1.4, -0.9, -0.2, 0.5, 1.4, 2.2, 2.9, 3.5, 3.8, 3.8, 3.3, 2.3, 1.1, -0.5, -2.1, -3.5, -4.7, -5.5, -5.8, -5.6, -5.0, -4.2, -3.3, -2.3, -1.4, -0.8, -0.3, 0.0, 0.2, 0.2, 0.2, 0.1, 0.0, 0.0, 0.0, -0.1, -0.1, -0.1, -0.1, -0.1, -0.1, -0.2, -0.2, -0.2, -0.2, -0.2, -0.2, -0.2, -0.1, -0.1, -0.1, -0.1, -0.1, -0.2, -0.3, -0.4, -0.4, -0.5, -0.4, -0.3, -0.1, 0.2, 0.5, 0.7, 0.9, 0.9, 1.0, 0.9, 0.9, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.3, 0.0, -0.4, -0.9, -1.3, -1.5, -1.6, -1.5, -1.1, -0.5, 0.2, 1.2, 2.1, 3.0, 3.8, 4.3, 4.3, 4.0, 3.2, 1.9, 0.4, -1.3, -3.0, -4.4, -5.4, -6.0, -6.0, -5.6, -4.8, -3.9, -2.9, -1.9, -1.2, -0.6, -0.2, 0.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0, 0.0, -0.1, -0.1, -0.1, -0.1, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -0.1, -0.1, -0.1, -0.2, -0.2, -0.2, -0.2, -0.1, -0.1, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -0.1, -0.3, -0.5, -0.7, -0.9, -1.1, -1.1, -1.0, -0.8, -0.4, 0.3, 1.1, 1.9, 2.8, 3.6, 4.2, 4.5, 4.5, 4.1, 3.4, 2.5, 1.5, 0.5, -0.5, -1.4, -2.1, -2.8, -3.3, -3.7, -3.9, -3.9, -3.8, -3.4, -2.9, -2.2, -1.3, -0.4, 0.7, 1.7, 2.5, 3.2, 3.6, 3.6, 3.2, 2.4, 1.3, -0.1, -1.6, -3.0, -4.1, -4.9, -5.1, -5.0, -4.4, -3.6, -2.7, -1.8, -1.1, -0.5, -0.1, 0.1, 0.2, 0.2, 0.1, 0.1, 0.0, -0.1, -0.1])

# Get the maxima and minima
maxima, _ = find_peaks(y, distance = 50)
minima, _ = find_peaks(-y, distance = 50)

find_peaks返回峰值的索引，這就是為什么我們可以使用-y來獲取最小值。

您還可以索引maxima和minima以選擇所需的峰值，方法是執行諸如maxima[::2]之類的操作來選擇每隔一個最大值。

fig, ax = plt.subplots()

ax.plot(y)
ax.plot(maxima, y[maxima], 'x')
ax.plot(minima, y[minima], 'x')
plt.show()