如何在列表中找到最大值的所有位置？答案

【问题标题】：How to find all positions of the maximum value in a list?如何在列表中找到最大值的所有位置？
【发布时间】：2011-04-28 16:33:09
【问题描述】：

我有一个清单：

a = [32, 37, 28, 30, 37, 25, 27, 24, 35, 55, 23, 31, 55, 21, 40, 18, 50,
             35, 41, 49, 37, 19, 40, 41, 31]

最大元素为 55（位置 9 和 12 上的两个元素）

我需要找出最大值位于哪个位置。请帮忙。

【问题讨论】：

标签： python list indexing max

【解决方案1】：

a.index(max(a))

将告诉您列表a 的最大值元素的第一个实例的索引。

【讨论】：

这只会让你得到第一个实例，他要求找到最大值的所有索引。您必须使用 slice 循环以获取每种情况下的剩余列表，并在不再找到该异常时处理该异常。
我确实提到它只会给出第一个实例。如果你想要所有这些，SilentGhost 的解决方案更漂亮，更不容易出错。
至少当我想到它时，这个问题明确要求在多个最大值的情况下列出一个列表......
从技术上讲，您可以使用它来获取最大值元素的第一个实例，然后将其设置为一个大得离谱的负数，然后找到下一个最大值元素，但这太复杂了.
明确表示“全部”。请不要发垃圾邮件，这里的目标是尽快帮助人们不要获得徽章和声誉（如果您真的想提供帮助，请删除您的答案）。

【解决方案2】：

>>> m = max(a)
>>> [i for i, j in enumerate(a) if j == m]
[9, 12]

【讨论】：

如果您不介意多次通过列表，那么很好的简短答案 - 这很可能。
除了大 0 是 2n 外，列表迭代 2x，一次确定最大值，另一次找到最大值的位置。跟踪当前最大值及其位置的 for 循环对于非常长的列表可能更有效。
@radtek big O 只是 n。在大 O 中忽略前导系数
理论上 O(N) 和 O(2N) 是相同的，但实际上，O(N) 肯定会运行更短的时间，尤其是当 N 接近无穷大时。

【解决方案3】：

这是最大值和它出现的索引：

>>> from collections import defaultdict
>>> d = defaultdict(list)
>>> a = [32, 37, 28, 30, 37, 25, 27, 24, 35, 55, 23, 31, 55, 21, 40, 18, 50, 35, 41, 49, 37, 19, 40, 41, 31]
>>> for i, x in enumerate(a):
...     d[x].append(i)
... 
>>> k = max(d.keys())
>>> print k, d[k]
55 [9, 12]

后来：为了@SilentGhost的满意

>>> from itertools import takewhile
>>> import heapq
>>> 
>>> def popper(heap):
...     while heap:
...         yield heapq.heappop(heap)
... 
>>> a = [32, 37, 28, 30, 37, 25, 27, 24, 35, 55, 23, 31, 55, 21, 40, 18, 50, 35, 41, 49, 37, 19, 40, 41, 31]
>>> h = [(-x, i) for i, x in enumerate(a)]
>>> heapq.heapify(h)
>>> 
>>> largest = heapq.heappop(h)
>>> indexes = [largest[1]] + [x[1] for x in takewhile(lambda large: large[0] == largest[0], popper(h))]
>>> print -largest[0], indexes
55 [9, 12]

【讨论】：

你知道这是多么低效吗？
合理化：（1）“过早的优化是......等。” (2) 这可能无关紧要。 (3) 它仍然是一个很好的解决方案。也许我会重新编码它以使用heapq——找到最大值将是微不足道的。
虽然我很想看看你的 heapq 解决方案，但我怀疑它会起作用。

【解决方案4】：

选择的答案（以及大多数其他答案）需要至少两次通过列表。
这是一个一次性解决方案，对于较长的列表可能是更好的选择。

已编辑：解决@John Machin 指出的两个缺陷。对于 (2)，我尝试根据每个条件的估计发生概率和前人允许的推论来优化测试。找出适用于所有可能情况的 max_val 和 max_indices 的正确初始化值有点棘手，特别是如果最大值恰好是列表中的第一个值 - 但我相信现在确实如此。

def maxelements(seq):
    ''' Return list of position(s) of largest element '''
    max_indices = []
    if seq:
        max_val = seq[0]
        for i,val in ((i,val) for i,val in enumerate(seq) if val >= max_val):
            if val == max_val:
                max_indices.append(i)
            else:
                max_val = val
                max_indices = [i]

    return max_indices

【讨论】：

(1)空列表处理需要注意。应该返回 [] 广告（“返回列表”）。代码应该只是if not seq: return []。 (2) 循环中的测试方案是次优的：在随机列表中，条件val < maxval 将是最常见的，但上面的代码需要2次测试而不是1次。
+1 到@John Machin 的评论，因为它发现了与文档字符串的不一致，并且不让我发布次优代码。老实说，由于答案已经被接受，我失去了继续研究答案的动力，因为我认为几乎没有人会再看它——而且它比其他人的要长得多。
@martineau：“接受”的答案不一定是“可接受的”。我通常会阅读所有答案。包括你的修订。现在在 == 而不是 2 的罕见情况下进行 3 次测试——您的 elif 条件将始终为真。
@John Machin：我受到了很大的启发并进一步修改了它。现在它减少了最低限度的额外测试，以及一些其他的调整。感谢您的 cmets 和建设性的批评。我自己抓住了永远真实的elif，FWIW。 ;-)
@John Machin：嗯，你的计时结果似乎与我自己的相矛盾，所以我将删除我在回答中关于计时的内容，以便我可以进一步了解发生了什么。感谢您的提醒。实际上，我认为“真正的”时序测试需要使用随机列表值。

【解决方案5】：

我无法重现 @martineau 所引用的 @SilentGhost 击败性能。这是我的比较努力：

=== maxelements.py ===

a = [32, 37, 28, 30, 37, 25, 27, 24, 35, 55, 23, 31, 55, 21, 40, 18, 50,
             35, 41, 49, 37, 19, 40, 41, 31]
b = range(10000)
c = range(10000 - 1, -1, -1)
d = b + c

def maxelements_s(seq): # @SilentGhost
    ''' Return list of position(s) of largest element '''
    m = max(seq)
    return [i for i, j in enumerate(seq) if j == m]

def maxelements_m(seq): # @martineau
    ''' Return list of position(s) of largest element '''
    max_indices = []
    if len(seq):
        max_val = seq[0]
        for i, val in ((i, val) for i, val in enumerate(seq) if val >= max_val):
            if val == max_val:
                max_indices.append(i)
            else:
                max_val = val
                max_indices = [i]
    return max_indices

def maxelements_j(seq): # @John Machin
    ''' Return list of position(s) of largest element '''
    if not seq: return []
    max_val = seq[0] if seq[0] >= seq[-1] else seq[-1]
    max_indices = []
    for i, val in enumerate(seq):
        if val < max_val: continue
        if val == max_val:
            max_indices.append(i)
        else:
            max_val = val
            max_indices = [i]
    return max_indices

在 Windows XP SP3 上运行 Python 2.7 的破旧笔记本电脑的结果：

>\python27\python -mtimeit -s"import maxelements as me" "me.maxelements_s(me.a)"
100000 loops, best of 3: 6.88 usec per loop

>\python27\python -mtimeit -s"import maxelements as me" "me.maxelements_m(me.a)"
100000 loops, best of 3: 11.1 usec per loop

>\python27\python -mtimeit -s"import maxelements as me" "me.maxelements_j(me.a)"
100000 loops, best of 3: 8.51 usec per loop

>\python27\python -mtimeit -s"import maxelements as me;a100=me.a*100" "me.maxelements_s(a100)"
1000 loops, best of 3: 535 usec per loop

>\python27\python -mtimeit -s"import maxelements as me;a100=me.a*100" "me.maxelements_m(a100)"
1000 loops, best of 3: 558 usec per loop

>\python27\python -mtimeit -s"import maxelements as me;a100=me.a*100" "me.maxelements_j(a100)"
1000 loops, best of 3: 489 usec per loop

【讨论】：

【解决方案6】：

import operator

def max_positions(iterable, key=None, reverse=False):
  if key is None:
    def key(x):
      return x
  if reverse:
    better = operator.lt
  else:
    better = operator.gt

  it = enumerate(iterable)
  for pos, item in it:
    break
  else:
    raise ValueError("max_positions: empty iterable")
    # note this is the same exception type raised by max([])
  cur_max = key(item)
  cur_pos = [pos]

  for pos, item in it:
    k = key(item)
    if better(k, cur_max):
      cur_max = k
      cur_pos = [pos]
    elif k == cur_max:
      cur_pos.append(pos)

  return cur_max, cur_pos

def min_positions(iterable, key=None, reverse=False):
  return max_positions(iterable, key, not reverse)

>>> L = range(10) * 2
>>> L
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> max_positions(L)
(9, [9, 19])
>>> min_positions(L)
(0, [0, 10])
>>> max_positions(L, key=lambda x: x // 2, reverse=True)
(0, [0, 1, 10, 11])

【讨论】：

【解决方案7】：

类似的想法与列表理解但没有枚举

m = max(a)
[i for i in range(len(a)) if a[i] == m]

【讨论】：

我不是反对者，但请注意，这看起来不太好，并且性能不佳：在 Python 中遍历索引而不是列表非常尴尬，您尝试避免这种情况。同样，由于a[i] 调用，它肯定比使用枚举的解决方案慢。

【解决方案8】：

你也可以使用 numpy 包：

import numpy as np
A = np.array(a)
maximum_indices = np.where(A==max(a))

这将返回一个包含最大值的所有索引的 numpy 数组

如果你想把它变成一个列表：

maximum_indices_list = maximum_indices.tolist()

【讨论】：

【解决方案9】：

我想出了以下方法，正如您所见，它可以与 max、min 和其他类似列表的函数一起使用：

所以，请考虑下一个示例列表，找出列表中最大值的位置a：

>>> a = [3,2,1, 4,5]

使用生成器 enumerate 并进行强制转换

>>> list(enumerate(a))
[(0, 3), (1, 2), (2, 1), (3, 4), (4, 5)]

此时，我们可以用

提取出max的位置

>>> max(enumerate(a), key=(lambda x: x[1]))
(4, 5)

上面告诉我们，最大值在4的位置，他的值为5。

如您所见，在 key 参数中，您可以通过定义适当的 lambda 来找到任何可迭代对象的最大值。

我希望它有所贡献。

PD：正如@PaulOyster 在评论中指出的那样。使用Python 3.x，min 和max 允许使用新关键字default，以避免在参数为空列表时引发异常ValueError。 max(enumerate(list), key=(lambda x:x[1]), default = -1)

【讨论】：

这是一个更好的解决方案，因为它涉及单遍。但是有一些 cmets：1. 不需要 list() 枚举，2. lambda 最好用括号括起来，3. min() 和 max() 现在有一个默认参数（在空输入时返回），所以可以使用它（例如，默认值 =-1）以避免 ValueError 异常，以及 4. 请更改为 max()，因为这是最初的问题。
大约 3 项，是的，它只适用于 Python 3.x。我会提到这一点。并修复了其他所有内容。 ;)
这只会找到一个最大值元素（第一个）在列表中多次出现时的位置，因此不回答所提出的问题。
此解决方案与 OP 所要求的略有不同，但如果我们只想一次性找到最大索引，这似乎是一种更好的方法。我建议使用default = (None, None)，因为它适合返回类型，以防我分配给一些变量，例如max_index, max_value = max(enumerate(list), key=(lambda x:x[1]), default = (None, None))

【解决方案10】：

此代码不像之前发布的答案那么复杂，但它会起作用：

m = max(a)
n = 0    # frequency of max (a)
for number in a :
    if number == m :
        n = n + 1
ilist = [None] * n  # a list containing index values of maximum number in list a.
ilistindex = 0
aindex = 0  # required index value.    
for number in a :
    if number == m :
        ilist[ilistindex] = aindex
        ilistindex = ilistindex + 1
    aindex = aindex + 1

print ilist

上述代码中的

ilist将包含列表中最大数的所有位置。

【讨论】：

【解决方案11】：

只有一行：

idx = max(range(len(a)), key = lambda i: a[i])

【讨论】：

很好，但它不会返回所有索引，只返回第一个。

【解决方案12】：

@shash answered this elsewhere

查找最大列表元素索引的 Pythonic 方法是
position = max(enumerate(a), key=lambda x: x[1])[0]

一次通过。然而，它比@Silent_Ghost 的解决方案要慢，@nmichaels 更是如此：

for i in s m j n; do echo $i;  python -mtimeit -s"import maxelements as me" "me.maxelements_${i}(me.a)"; done
s
100000 loops, best of 3: 3.13 usec per loop
m
100000 loops, best of 3: 4.99 usec per loop
j
100000 loops, best of 3: 3.71 usec per loop
n
1000000 loops, best of 3: 1.31 usec per loop

【讨论】：

【解决方案13】：

>>> max(enumerate([1,2,3,32,1,5,7,9]),key=lambda x: x[1])
>>> (3, 32)

【讨论】：

这是错误的。尝试将最大的数字放在列表的中间。
这是错误的。问题说“找到最大值的所有位置”。

【解决方案14】：

a = [32, 37, 28, 30, 37, 25, 27, 24, 35, 
         55, 23, 31, 55, 21, 40, 18, 50,
         35, 41, 49, 37, 19, 40, 41, 31]

import pandas as pd

pd.Series(a).idxmax()

9

这就是我通常的做法。

【讨论】：

【解决方案15】：

您可以通过多种方式做到这一点。

旧的传统方式是，

maxIndexList = list() #this list will store indices of maximum values
maximumValue = max(a) #get maximum value of the list
length = len(a)       #calculate length of the array

for i in range(length): #loop through 0 to length-1 (because, 0 based indexing)
    if a[i]==maximumValue: #if any value of list a is equal to maximum value then store its index to maxIndexList
        maxIndexList.append(i)

print(maxIndexList) #finally print the list

另一种不计算列表长度并将最大值存储到任何变量的方法，

maxIndexList = list()
index = 0 #variable to store index
for i in a: #iterate through the list (actually iterating through the value of list, not index )
    if i==max(a): #max(a) returns a maximum value of list.
        maxIndexList.append(index) #store the index of maximum value
index = index+1 #increment the index

print(maxIndexList)

我们可以用 Pythonic 和聪明的方式做到这一点！仅在一行中使用列表推导，

maxIndexList = [i for i,j in enumerate(a) if j==max(a)] #here,i=index and j = value of that index

我所有的代码都在 Python 3 中。

【讨论】：

【解决方案16】：

如果您想在名为data 的列表中获取最大n 数字的索引，您可以使用Pandas sort_values：

pd.Series(data).sort_values(ascending=False).index[0:n]

【讨论】：

【解决方案17】：

还有一个只给出第一次出现的解决方案，可以通过使用numpy来实现：

>>> import numpy as np
>>> a_np = np.array(a)
>>> np.argmax(a_np)
9

【讨论】：

【解决方案18】：

这是一个简单的单通道解决方案。

import math
nums = [32, 37, 28, 30, 37, 25, 55, 27, 24, 35, 55, 23, 31]

max_val = -math.inf
res = []

for i, val in enumerate(nums):
    if(max_val < val):
        max_val = val
        res = [i]
    elif(max_val == val):
        res.append(i)
print(res)

【讨论】：