使用pycharm然后直接使用F12就可以直接轉(zhuǎn)到函數(shù)定位位置
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也可以使用Structure查看函數(shù)，直接就可以定位到函數(shù)位置
python分治法求二維數(shù)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(shù)組局部峰值方法，具有很好的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧
題目的意思大致是在一個(gè)n*m的二維數(shù)組中，找到一個(gè)局部峰值。峰值要求大于相鄰的四個(gè)元素（數(shù)組邊界以外視為負(fù)無(wú)窮），比如最后我們找到峰值A(chǔ)[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(biāo)和值。
當(dāng)然，最簡(jiǎn)單直接的方法就是遍歷所有數(shù)組元素，判斷是否為峰值，時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)
再優(yōu)化一點(diǎn)求每一行（列）的最大值，再通過(guò)二分法找最大值列的峰值（具體方法可見(jiàn)一維數(shù)組求峰值），這種算法時(shí)間復(fù)雜度為O(logn)
這里討論的是一種復(fù)雜度為O(n)的算法，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、找到田字中最大值后，判斷它是不是局部峰值，如果是返回該坐標(biāo)，如果不是，記錄找到相鄰四個(gè)點(diǎn)中最大值坐標(biāo)。通過(guò)該坐標(biāo)所在的象限縮小范圍，繼續(xù)比較下一個(gè)田字
3、當(dāng)范圍縮小到3*3時(shí)必定會(huì)找到局部峰值（也可能之前就找到了）
關(guān)于為什么我們選擇的范圍內(nèi)一定存在峰值，大家可以這樣想，首先我們有一個(gè)圈，我們已知有圈內(nèi)至少有一個(gè)元素大于這個(gè)圈所有的元素，那么，是不是這個(gè)圈中一定有一個(gè)最大值？
可能說(shuō)得有點(diǎn)繞，但是多想想應(yīng)該能夠理解，也可以用數(shù)學(xué)的反證法來(lái)證明。
算法我們理解后接下來(lái)就是代碼實(shí)現(xiàn)了，這里我用的語(yǔ)言是python（初學(xué)python，可能有些用法上不夠簡(jiǎn)潔請(qǐng)見(jiàn)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], #最后排
list[s1+i][s2], #第一列
list[s1+i][m2], #中間列
list[s1+i][e2], #最后列
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_rowm1):
e1 = m1
else:
s1 = m1
if(sit_colm2):
e2 = m2
else:
s2 = m2
return dp(s1,s2,e1,e2)
f = open("demo.txt","r")
list = f.read()
list = list.split("n") #對(duì)行進(jìn)行切片
list = ["0 "*len(list)]+list+["0 "*len(list)] #加上下的圍墻
for i in range(len(list)): #對(duì)列進(jìn)行切片
list[i] = list[i].split()
list[i] = ["0"]+list[i]+["0"] #加左右的圍墻
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(diǎn)位于：",ans_sit)
print("該峰值點(diǎn)大小為：",list[ans_sit[0]+1,ans_sit[1]+1])
f.close()
首先我的輸入寫(xiě)在txt文本文件里，通過(guò)字符串轉(zhuǎn)換變?yōu)槎S數(shù)組，具體轉(zhuǎn)換過(guò)程可以看我上一篇博客——python中字符串轉(zhuǎn)換為二維數(shù)組。（需要注意的是如果在windows環(huán)境中split后的列表沒(méi)有空尾巴，所以不用加list.pop()這句話）。有的變動(dòng)是我在二維數(shù)組四周加了“0”的圍墻。加圍墻可以再我們判斷峰值的時(shí)候不用考慮邊界問(wèn)題。
max_sit(*n)函數(shù)用于找到多個(gè)值中最大值的位置，返回其位置，python的內(nèi)構(gòu)的max函數(shù)只能返回最大值，所以還是需要自己寫(xiě)，*n表示不定長(zhǎng)參數(shù)，因?yàn)槲倚枰诒容^田和十（判斷峰值）都用到這個(gè)函數(shù)
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(shù)中四個(gè)參數(shù)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(biāo)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(shù)組為正方形，如果為矩形需要做調(diào)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], #最后排
list[s1+i][s2], #第一列
list[s1+i][m2], #中間列
list[s1+i][e2], #最后列
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，并找不出相鄰最大值
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_rowm1):
e1 = m1
else:
s1 = m1
if(sit_colm2):
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。
除了這種算法外，我也寫(xiě)一種貪心算法來(lái)求解這道題，只可惜最壞的情況下算法復(fù)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(gè)點(diǎn)中最大的點(diǎn)，繼續(xù)把該點(diǎn)來(lái)找相鄰最大點(diǎn)，最后一定會(huì)找到一個(gè)峰值點(diǎn)，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(zhuǎn)換為列表
row = len(list)
col = len(list[0])
str="0"*(col+3)
for x in list: #加圍墻 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(shù)組局部峰值方法就是小編分享給大家的全部?jī)?nèi)容了，希望能給大家一個(gè)參考
峰值就是一堆數(shù)值中的最大值或者最小值吧，你可以使用max和min函數(shù)。
l=[1,4,5,6,74,23,2,1,5,7]
print max(l)
print min(l)
在學(xué)習(xí)Python的過(guò)程中，有幾個(gè)比較重要的內(nèi)置函數(shù)：help()函數(shù)、dir()函數(shù)、input()與raw_input()函數(shù)、print()函數(shù)、type()函數(shù)。
第一、help()函數(shù)
Help()函數(shù)的參數(shù)分為兩種：如果傳一個(gè)字符串做參數(shù)的話，它會(huì)自動(dòng)搜索以這個(gè)字符串命名的模塊、方法等;如果傳入的是一個(gè)對(duì)象，就會(huì)顯示這個(gè)對(duì)象的類型的幫助。比如輸入help(‘print’)，它就會(huì)尋找以‘print’為名的模塊、類等，找不到就會(huì)看到提示信息;而print在Python里是一個(gè)保留字，和pass、return同等，而非對(duì)象，所以help(print)也會(huì)報(bào)錯(cuò)。
第二、dir()函數(shù)
dir()函數(shù)返回任意對(duì)象的屬性和方法列表，包含模塊對(duì)象、函數(shù)對(duì)象、字符串對(duì)象、列表對(duì)象、字典對(duì)象等。盡管查找和導(dǎo)入模塊相對(duì)容易，但是記住每個(gè)模塊包含什么卻不是這么簡(jiǎn)單，您并不希望總是必須查看源代碼來(lái)找出答案。Python提供了一種方法，可以使用內(nèi)置的dir()函數(shù)來(lái)檢查模塊的內(nèi)容，當(dāng)你為dir()提供一個(gè)模塊名的時(shí)候，它返回模塊定義的屬性列表。dir()函數(shù)適用于所有對(duì)象的類型，包含字符串、整數(shù)、列表、元組、字典、函數(shù)、定制類、類實(shí)例和類方法。
第三、input與raw_input函數(shù)
都是用于讀取用戶輸入的，不同的是input()函數(shù)期望用戶輸入的是一個(gè)有效的表達(dá)式，而raw_input()函數(shù)是將用戶的輸入包裝成一個(gè)字符串。
第四、Print()函數(shù)
Print在Python3版本之間是作為Python語(yǔ)句使用的，在Python3里print是作為函數(shù)使用的。
第五、type()函數(shù)
Type()函數(shù)返回任意對(duì)象的數(shù)據(jù)類型。在types模塊中列出了可能的數(shù)據(jù)類型，這對(duì)于處理多種數(shù)據(jù)類型的函數(shù)非常有用，它通過(guò)返回類型對(duì)象來(lái)做到這一點(diǎn)，可以將這個(gè)類型對(duì)象與types模塊中定義類型相比較。
重慶分公司
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