在Python中如何找到列表的中值?列表可以是任意大小的,并且数字不保证是任何特定的顺序。
如果列表包含偶数个元素,则函数应返回中间两个元素的平均值。
以下是一些例子(为了便于展示,进行了排序):
median([1]) == 1
median([1, 1]) == 1
median([1, 1, 2, 4]) == 1.5
median([0, 2, 5, 6, 8, 9, 9]) == 6
median([0, 0, 0, 0, 4, 4, 6, 8]) == 2
在Python中如何找到列表的中值?列表可以是任意大小的,并且数字不保证是任何特定的顺序。
如果列表包含偶数个元素,则函数应返回中间两个元素的平均值。
以下是一些例子(为了便于展示,进行了排序):
median([1]) == 1
median([1, 1]) == 1
median([1, 1, 2, 4]) == 1.5
median([0, 2, 5, 6, 8, 9, 9]) == 6
median([0, 0, 0, 0, 4, 4, 6, 8]) == 2
当前回答
我在“中位数的中位数”算法的Python实现中发布了我的解决方案,这比使用sort()稍微快一点。我的解决方案每列使用15个数字,速度~5N比每列使用5个数字的速度~10N快。最佳速度是~4N,但我可能是错的。
根据Tom在评论中的要求,我在这里添加了我的代码,以供参考。我认为速度的关键部分是每列使用15个数字,而不是5个。
#!/bin/pypy
#
# TH @stackoverflow, 2016-01-20, linear time "median of medians" algorithm
#
import sys, random
items_per_column = 15
def find_i_th_smallest( A, i ):
t = len(A)
if(t <= items_per_column):
# if A is a small list with less than items_per_column items, then:
#
# 1. do sort on A
# 2. find i-th smallest item of A
#
return sorted(A)[i]
else:
# 1. partition A into columns of k items each. k is odd, say 5.
# 2. find the median of every column
# 3. put all medians in a new list, say, B
#
B = [ find_i_th_smallest(k, (len(k) - 1)/2) for k in [A[j:(j + items_per_column)] for j in range(0,len(A),items_per_column)]]
# 4. find M, the median of B
#
M = find_i_th_smallest(B, (len(B) - 1)/2)
# 5. split A into 3 parts by M, { < M }, { == M }, and { > M }
# 6. find which above set has A's i-th smallest, recursively.
#
P1 = [ j for j in A if j < M ]
if(i < len(P1)):
return find_i_th_smallest( P1, i)
P3 = [ j for j in A if j > M ]
L3 = len(P3)
if(i < (t - L3)):
return M
return find_i_th_smallest( P3, i - (t - L3))
# How many numbers should be randomly generated for testing?
#
number_of_numbers = int(sys.argv[1])
# create a list of random positive integers
#
L = [ random.randint(0, number_of_numbers) for i in range(0, number_of_numbers) ]
# Show the original list
#
# print L
# This is for validation
#
# print sorted(L)[int((len(L) - 1)/2)]
# This is the result of the "median of medians" function.
# Its result should be the same as the above.
#
print find_i_th_smallest( L, (len(L) - 1) / 2)
其他回答
实现它:
def median(numbers):
"""
Calculate median of a list numbers.
:param numbers: the numbers to be calculated.
:return: median value of numbers.
>>> median([1, 3, 3, 6, 7, 8, 9])
6
>>> median([1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9])
4.5
>>> import statistics
>>> import random
>>> numbers = random.sample(range(-50, 50), k=100)
>>> statistics.median(numbers) == median(numbers)
True
"""
numbers = sorted(numbers)
mid_index = len(numbers) // 2
return (
(numbers[mid_index] + numbers[mid_index - 1]) / 2 if mid_index % 2 == 0
else numbers[mid_index]
)
if __name__ == "__main__":
from doctest import testmod
testmod()
来源
我所做的是:
def median(a):
a = sorted(a)
if len(a) / 2 != int:
return a[len(a) / 2]
else:
return (a[len(a) / 2] + a[(len(a) / 2) - 1]) / 2
解释:基本上,如果列表中的项目数量是奇数,则返回中间的数字,否则,如果你是偶数列表的一半,python会自动舍入较大的数字,这样我们就知道在它之前的数字会少一个(因为我们对它进行了排序),我们可以将默认的较大数字和小于它的数字相加,然后除以2得到中位数。
如果需要更快的平均情况运行时间,可以尝试快速选择算法。Quickselect具有平均(和最佳)情况性能O(n),尽管在糟糕的一天它可能会以O(n²)结束。
下面是一个随机选择枢轴的实现:
import random
def select_nth(n, items):
pivot = random.choice(items)
lesser = [item for item in items if item < pivot]
if len(lesser) > n:
return select_nth(n, lesser)
n -= len(lesser)
numequal = items.count(pivot)
if numequal > n:
return pivot
n -= numequal
greater = [item for item in items if item > pivot]
return select_nth(n, greater)
你可以简单地把它变成一个方法来寻找中位数:
def median(items):
if len(items) % 2:
return select_nth(len(items)//2, items)
else:
left = select_nth((len(items)-1) // 2, items)
right = select_nth((len(items)+1) // 2, items)
return (left + right) / 2
这是非常未优化的,但即使是一个优化的版本也不太可能超过Tim Sort (CPython的内置排序),因为它真的很快。我以前试过,但失败了。
只要两行就够了。
def get_median(arr):
'''
Calculate the median of a sequence.
:param arr: list
:return: int or float
'''
arr = sorted(arr)
return arr[len(arr)//2] if len(arr) % 2 else (arr[len(arr)//2] + arr[len(arr)//2-1])/2
这里有一个更干净的解决方案:
def median(lst):
quotient, remainder = divmod(len(lst), 2)
if remainder:
return sorted(lst)[quotient]
return sum(sorted(lst)[quotient - 1:quotient + 1]) / 2.
注:答案更改为在评论中加入建议。