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Python實現從N個數中找到最大的K個數

提出問題:

如何在某集合裡面找出最大或最小的K個元素。

解決思路:

找出最大或最下的K個元素,可以使用Python庫中的heapq模組,該模組提供兩個函式nlargest()求最大K個和nsmallest()求最小K個。

下面我們舉例說明:

import heapq

nums=[12,-9,-3,32,9,56,23,11,34]
print(heapq.nlargest(4,nums)) #-->最大的4個
print(heapq.nsmallest(4,nums)) #-->最小的4個

執行結果:

[56,34,23]
[-9,9]

分析下,nlargest()和nsmallest()函式有兩個引數,第一個引數是求最大或最下的K個元素,第二個引數是待查詢的集合。除此之外,他們也可以接受一個引數key,這使得他們處理更加複雜的資料結構。例如:

import heapq
portfolio = [
{'name': 'IBM','shares': 100,'price': 91.1},{'name': 'AAPL','shares': 50,'price': 543.22},{'name': 'FB','shares': 200,'price': 21.09},{'name': 'HPQ','shares': 35,'price': 31.75},{'name': 'YHOO','shares': 45,'price': 16.35},{'name': 'ACME','shares': 75,'price': 115.65}
]

cheap = heapq.nsmallest(3,portfolio,key=lambda s: s['price'])
print(cheap)
expensive = heapq.nlargest(3,key=lambda s: s['price'])
print(expensive)

執行結果:

[{'name': 'YHOO','price': 31.75}]
[{'name': 'AAPL','price': 115.65},{'name': 'IBM','price': 91.1}]

深入討論:

假如說,我們正在尋找某集合中最大或最下的K個元素,並且N的數值很小,如果再使用上面的方法,可能就不是最好的選擇。那麼,我們介紹heapify()函式,這個函式首先會在底層將資料轉換成列表,並且元素會以堆的順序排列。舉例:

Python實現從N個數中找到最大的K個數

從上面的程式碼中,我們看出元素確實是以堆的順序排列的,同時堆hea_num[0]對應的元素-9總是最小的。在heapq()模組中還提供heappop()函式,該方法會把第一個元素(最小的)給彈出來,然後第二小的元素會自動補位,它的操作時間複雜度是O(log N),其中N代表的是堆的大小。

具體的操作看下面的程式碼:

Python實現從N個數中找到最大的K個數

總結一下:

當要查詢的元素數量比較少的時,適合使用nlargest()和nsmallest()

當只查詢集合中最大或最小的1個元素時,推薦使用min()和max()

當N和集合本身大小差不多時,應該是先對集合排序,然後做切片操作(比如:sorted(items)[:N]或sorted(items)[-N:])

補充知識:python三個數從小到大排序

Python實現從N個數中找到最大的K個數

python三個數從小到大排序

1、首先定義一個函式paiLie();然後在paiLie函式內使用for迴圈和input獲取三個數字並存入列表;最後呼叫列表的sort()方法進行排序即可。

def paiLie():
 result = []
 for i in range(3):
  x = input("請輸入數字:")
  result.append(x)
 result.sort()
 print result

2、呼叫

paiLie()
請輸入數字:56
請輸入數字:5
請輸入數字:89

執行結果:

[5,89]

以上這篇Python實現從N個數中找到最大的K個數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,也希望大家多多支援我們。