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python - 使用数值比较快速交错 numpy 数组

问题描述

我有 2 个 Python 整数列表。列表的大小可能不同。一个是数据集中所有最大值的索引列表，另一个是所有最小值的索引列表。我想按顺序列出连续的最大值和最小值，并跳过例如 2 分钟介于 2 个最大值之间的情况。

速度最重要，所以我问如何最快地完成以下操作（我假设使用 Numpy，这个答案）：下面可以组成哪些 numpy 代码来进行some_function()计算？

>>> min_idx = [1,5,7]
>>> max_idx = [2,4,6,8]
>>> some_function(min_idx, max_idx)
[1, 2, 5, 6, 7, 8]

在上面的示例中，我们查看了哪个*_idx列表以较低的值开始，并将其选择为“第一个”（min_idx）。从那里，我们来回跳min_idx来max_idx画出“下一个最大的数字”：

  1. 从 1 开始min_idx
  2. 查看max_idx第一个大于 1 的未使用数字：2
  3. 返回min_idx找到第一个大于2的未使用数字：5
  4. 再次为max_idx：我们跳过 4 因为它小于 5 并选择了 6
  5. 继续处理，直到我们用完任一列表中的值。

再举一个例子，对于min_idx = [1,3,5,7,21]和max_idx = [4,6,8,50]，预期结果是[1,4,5,6,7,8,21,50]

我当前的非 Numpy 解决方案如下所示，idx输出在哪里：

# Ensure we use alternating mins and maxes
idx = []
max_bookmark = 0
if min_idx[0] < max_idx[0]:
    first_idx = min_idx
    second_idx = max_idx
else:
    first_idx = max_idx
    second_idx = min_idx
for i, v in enumerate(first_idx):
    if not idx:
        # We just started, so put our 1st value in idx
        idx.append(v)
    elif v > idx[-1]:
        idx.append(v)
    else:
        # Go on to next value in first_idx until we're bigger than the last (max) value
        continue

    # We just added a value from first_idx, so now look for one from second_idx
    for j, k in enumerate(second_idx[max_bookmark:]):
        if k > v:
            idx.append(k)
            max_bookmark += j + 1
            break

与其他关于合并 Numpy 数组的答案不同，这里的困难是将元素值作为两个列表之间的一跳进行比较。

背景：最小/最大列表

上面我的问题的 2 个输入列表是由scipy.argrelextrema它生成的，必须使用两次：一次获取最大值索引，另一次获取最小值索引。我最终只想要一个交替最大值和最小值的索引列表，所以如果有一些 scipy 或 numpy 函数可以找到数据集的最大值和最小值，并返回指示交替最大值和最小值的索引列表，那将解决我的问题也在找。

标签： pythonnumpyscipyinterleave

解决方案

这是一个不使用 Numpy 的更简单的逻辑（注意：这假设max(min_idx) < max(max_idx)：

min_idx = [1,3,5,7,21]
max_idx = [4,6,8,50]
res = []

for i in min_idx:
    if not res or i > res[-1]:
        pair = min([m for m in max_idx if m > i])
        res.extend([i, pair])


print(res)
>>> [1, 4, 5, 6, 7, 8, 21, 50]

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