在2D数组中查找最高元素的列表：Python 3

Question

我有一个尺寸为（640X480）的2D尺寸，例如：[[1.2 , 9.5 , 4.8 , 1.7], [5.5 , 8.1 , 7.6 , 7.1], [1.4 , 6.9 , 7.8 , 2.2]]     (this is a sample of a 4X3 array)我必须以最快的方式找到数组中的前100个（或N个）最大值。因此，我需要花费最少处理时间的最优化的代码。由于它是一个巨大的数组，如果我仅检查每个第二个元素或每个第三或第四个元素，那就很好了。算法的输出应该是一个元组列表，每个元组都是高值元素的2D索引。例如，9.5的索引为（0,1）我找到了一个解决方案，但是它太慢了：indexes=[]for i in range(100):    highest=-1    highindex=0.1    for indi,i in enumerate(array):        for indj,j in enumerate(i):            if j>highest and not((indi,indj) in indexes):                highest= j                highindex=(indi,indj)    indexes.append(highindex)

Answer 1

和

numpy.argpartition，numpy.unravel_index和numpy.column_stack套路：

测试ndarrayarr是改组数组值0到99形状的(11, 9)。

假设我们要查找前7个最大值的2d索引列表：

In [1018]: arr

Out[1018]: 

array([[36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44],

       [27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35],

       [72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80],

       [ 0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8],

       [18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26],

       [45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53],

       [ 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17],

       [90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98],

       [54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62],

       [63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71],

       [81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89]])

In [1019]: top_N = 7

In [1020]: idx = np.argpartition(arr, arr.size - top_N, axis=None)[-top_N:]

In [1021]: result = np.column_stack(np.unravel_index(idx, arr.shape))

In [1022]: result

Out[1022]: 

array([[7, 2],

       [7, 3],

       [7, 4],

       [7, 5],

       [7, 7],

       [7, 8],

       [7, 6]])

Answer 2

这是我想到的解决方案，希望它可以足够快地满足您的需求。

num_list = [

    [1.2, 9.5, 4.8, 1.7],

    [5.5, 8.1, 7.6, 7.1],

    [5.5, 9.6, 7.6, 7.1],

    [5.5, 8.1, 4.5, 7.1],

    [1.4, 6.9, 7.8, 12.2]

]

needed_highest = 5 # This is where your 100 would go

highest = [-1] * needed_highest

result = [-1] * needed_highest

for y in range(0, len(num_list)):

    for x in range(0, len(num_list[y])):

        num = num_list[y][x]

        min_index = highest.index(min(highest))

        min_value = highest[min_index]

        if min_value < num:

            highest[min_index] = num

            result[min_index] = (x, y)

print(result)

结果没有以任何方式排序，但是如果需要的话，应该不难实现。