python：返回列表中前n個元素的最大值

Question

我有一個列表，需要在列表a中找到兩個列表，分別跟蹤最大值/最小值。

在某些不需要循環的 package 或numpy中是否存在 function？ 我需要加速我的代碼，因為我的數據集很大。

a=[4,2,6,5,2,6,9,7,10,1,2,1]
b=[];c=[];
for i in range(len(a)):
    if i==0:
        b.append(a[i])
    elif a[i]>b[-1]:
        b.append(a[i])
for i in range(len(a)):
   if i==0:
       c.append(a[i])
   elif a[i]<c[-1]:
       c.append(a[i])
#The output should be a list :
b=[4,6,9,10];c=[4,2,1] 

Answer 1

既然您說您正在處理一個非常大的數據集，並且希望避免使用循環，那么也許這是一個潛在的解決方案，它將循環保持在最低限度：

def while_loop(a):
    b = [a[0]]
    c = [a[0]]
    a = np.array(a[1:])
    while a.size:
        if a[0] > b[-1]:
            b.append(a[0])
        elif a[0] < c[-1]:
            c.append(a[0])
        a = a[(a > b[-1]) | (a < c[-1])]

    return b, c

編輯：

def for_loop(a):
    b = [a[0]]
    c = [a[0]]
    for x in a[1:]:
        if x > b[-1]:
            b.append(x)
        elif x < c[-1]:
            c.append(x)

    return b, c


print(
    timeit(lambda: while_loop(np.random.randint(0, 10000, 10000)), number=100000)
)  # 27.847886939000002
print(
    timeit(lambda: for_loop(np.random.randint(0, 10000, 10000)), number=100000)
)  # 112.90950811199998

好的，所以我只是檢查了常規 for 循環的時間，而 while 循環似乎快了 4-5 倍。 但不能保證，因為這似乎很大程度上取決於數據集的結構（見評論）。

Answer 2

首先，您可以簡單地使用 a 的第a元素初始化b和c 。 這簡化了循環（您只需要 1 個）：

a = [...]
b = [a[0]]
c = [a[0]]
for x in a[1:]:
    if x > b[-1]:
        b.append(x)
    elif x < c[-1]:
        c.append(x)

請注意，在循環內部， x的值不能既大於當前最大值又小於當前最小值，因此使用elif而不是兩個單獨的if語句。

另一個優化是兩個使用額外的變量來避免索引b和c重復，以及一個顯式迭代器來避免對a進行淺拷貝。

a = [...]
a_iter = iter(a) curr_min = curr_max = next(a_iter)
b = [curr_max]
c = [curr_min]
for x in a_iter:
    if x > curr_max:
        b.append(x)
        curr_max = x
    elif x curr_min:
        c.append(x)
        curr_min = x