Как найти максимальное число в отрезке питон

This is my formula in python

Implement the mathematical function f(x) = -5 x5 + 69 x2 – 47

Define the math function

def math_formula(x):

# This is the formula
    math_formula = -5 * (x**5) + 69 *(x**2) - 47
    return math_formula

Print the value in our range

for value in range (0,4):
    print 'For f(',(value),')', 'the number is:' , math_formula(value)

print ''    
print ('The the maximum of these four numbers is:'), max(math_formula(value))

The function returns the all numbers for f(0) to f(3).

Can someone answer the following question:
Why this print does not return the maximum number?

print ('The the maximum of these four numbers is:'), max(math_formula(value))

It returns the higher negative number in the range.
I have no idea how to return the max positive number. How to return the max positive number.

В этой статье мы научимся находить максимальное значение в списке на Python. Для всестороннего понимания вопроса мы рассмотрим использование некоторых встроенных функций, простые подходы, а также небольшие реализации известных алгоритмов.

Сначала давайте вкратце рассмотрим, что такое список в Python и как найти в нем максимальное значение или просто наибольшее число.

В Python есть встроенный тип данных под названием список (list). По своей сути он сильно напоминает массив. Но в отличие от последнего данные внутри списка могут быть любого типа (необязательно одного): он может содержать целые числа, строки или значения с плавающей точкой, или даже другие списки.

Хранимые в списке данные определяются как разделенные запятыми значения, заключенные в квадратные скобки. Списки можно определять, используя любое имя переменной, а затем присваивая ей различные значения в квадратных скобках. Он является упорядоченным, изменяемым и допускает дублирование значений. Например:

list1 = ["Виктор", "Артем", "Роман"]
list2 = [16, 78, 32, 67]
list3 = ["яблоко", "манго", 16, "вишня", 3.4]

Далее мы рассмотрим возможные варианты кода на Python, реализующего поиск наибольшего элемента в списке, состоящем из сравниваемых элементов. В наших примерах будут использоваться следующие методы/функции:

1. Встроенная функция max()
2. Метод грубой силы (перебора)
3. Функция reduce()
4. Алгоритм Heap Queue (очередь с приоритетом)
5. Функция sort()
6. Функция sorted()
7. Метод хвостовой рекурсии

№1 Нахождение максимального значения с помощью функции max()

Это самый простой и понятный подход к поиску наибольшего элемента. Функция Python max() возвращает самый большой элемент итерабельного объекта. Ее также можно использовать для поиска максимального значения между двумя или более параметрами.

В приведенном ниже примере список передается функции max в качестве аргумента.

list1 = [3, 2, 8, 5, 10, 6]
max_number = max(list1)
print("Наибольшее число:", max_number)

Наибольшее число: 10

Если элементы списка являются строками, то сначала они упорядочиваются в алфавитном порядке, а затем возвращается наибольшая строка.

list1 = ["Виктор", "Артем", "Роман"]
max_string = max(list1, key=len)
print("Самая длинная строка:", max_string)

Самая длинная строка: Виктор

№2 Поиск максимального значения перебором

Это самая простая реализация, но она немного медленнее, чем функция max(), поскольку мы используем этот алгоритм в цикле.

В примере выше для поиска максимального значения нами была определена функция large(). Она принимает список в качестве единственного аргумента. Для сохранения найденного значения мы используем переменную max_, которой изначально присваивается первый элемент списка. В цикле for каждый элемент сравнивается с этой переменной. Если он больше max_, то мы сохраняем значение этого элемента в нашей переменной. После сравнения со всеми членами списка в max_ гарантировано находится наибольший элемент.

def large(arr): 
    max_ = arr[0]
    for ele in arr:
        if ele > max_:
           max_ = ele
    return max_ 


list1 = [1,4,5,2,6]
result = large(list1)
print(result)  # вернется 6

№3 Нахождение максимального значения с помощью функции reduce()

В функциональных языках reduce() является важной и очень полезной функцией. В Python 3 функция reduce() перенесена в отдельный модуль стандартной библиотеки под названием functools. Это решение было принято, чтобы поощрить разработчиков использовать циклы, так как они более читабельны. Рассмотрим приведенный ниже пример использования reduce() двумя разными способами.

В этом варианте reduce() принимает два параметра. Первый — ключевое слово max, которое означает поиск максимального числа, а второй аргумент — итерабельный объект.

from functools import reduce


list1 = [-1, 3, 7, 99, 0]
print(reduce(max, list1))  # вывод: 99

Другое решение показывает интересную конструкцию с использованием лямбда-функции. Функция reduce() принимает в качестве аргумента лямбда-функцию, а та в свою очередь получает на вход условие и список для проверки максимального значения.

from functools import reduce


list1 = [-1, 3, 7, 99, 0]
print(reduce(lambda x, y: x if x > y else y, list1))  # -> 99

№4 Поиск максимального значения с помощью приоритетной очереди

Heapq — очень полезный модуль для реализации минимальной очереди. Если быть более точным, он предоставляет реализацию алгоритма очереди с приоритетом на основе кучи, известного как heapq. Важным свойством такой кучи является то, что ее наименьший элемент всегда будет корневым элементом. В приведенном примере мы используем функцию heapq.nlargest() для нахождения максимального значения.

import heapq


list1 = [-1, 3, 7, 99, 0]
print(heapq.nlargest(1, list1))  # -> [99]

Приведенный выше пример импортирует модуль heapq и принимает на вход список. Функция принимает n=1 в качестве первого аргумента, так как нам нужно найти одно максимальное значение, а вторым аргументом является наш список.

№5 Нахождение максимального значения с помощью функции sort()

Этот метод использует функцию sort() для поиска наибольшего элемента. Он принимает на вход список значений, затем сортирует его в порядке возрастания и выводит последний элемент списка. Последним элементом в списке является list[-1].

list1 = [10, 20, 4, 45, 99]
list1.sort()
print("Наибольшее число:", list1[-1])

Наибольшее число: 99

№6 Нахождение максимального значения с помощью функции sorted()

Этот метод использует функцию sorted() для поиска наибольшего элемента. В качестве входных данных он принимает список значений. Затем функция sorted() сортирует список в порядке возрастания и выводит наибольшее число.

list1=[1,4,22,41,5,2]
sorted_list = sorted(list1)
result = sorted_list[-1]
print(result)  # -> 41

№7 Поиск максимального значения с помощью хвостовой рекурсии

Этот метод не очень удобен, и иногда программисты считают его бесполезным. Данное решение использует рекурсию, и поэтому его довольно сложно быстро понять. Кроме того, такая программа очень медленная и требует много памяти. Это происходит потому, что в отличие от чистых функциональных языков, Python не оптимизирован для хвостовой рекурсии, что приводит к созданию множества стековых фреймов: по одному для каждого вызова функции.

def find_max(arr, max_=None):
    if max_ is None:
        max_ = arr.pop()
    current = arr.pop()
    if current > max_:
        max_ = current
    if arr:
        return find_max(arr, max_)
    return max_


list1=[1,2,3,4,2]
result = find_max(list1)
print(result)  # -> 4

Заключение

В этой статье мы научились находить максимальное значение из заданного списка с помощью нескольких встроенных функций, таких как max(), sort(), reduce(), sorted() и других алгоритмов. Мы написали свои код, чтобы попробовать метод перебора, хвостовой рекурсии и алгоритма приоритетной очереди.

Функция min() в Python возвращает наименьший элемент в итерации или наименьший из двух или более аргументов.

Синтаксис функции min():

min(iterable, *[, key, default])
min(arg1, arg2, *args[, key])

• Если есть только один аргумент, он должен быть итерируемым, таким как строка, список, кортеж и т.д. возвращается наименьший элемент в итерируемом объекте.
• Если предоставлено два или более аргумента, будет возвращен наименьший из них.
• Мы можем указать функцию ключевого аргумента, которая будет использоваться для определения наименьшего элемента. Это необязательный аргумент и в основном используется, когда аргументы являются настраиваемыми объектами.
• Аргумент по умолчанию указывает объект, который нужно вернуть, если предоставленный итеративный объект пуст. Если итерируемый объект пуст и значение по умолчанию не указано, возникает исключение ValueError.
• Если найдено несколько наименьших элементов, возвращается первый.

Давайте посмотрим на несколько примеров функции min() в python .

Min со строкой

Когда функция min() используется со строковым аргументом, возвращается символ с минимальным значением Unicode.

s = 'abcC'
print(min(s))
for c in s:
    print(c, 'unicode value =', ord(c))

Вывод:

C
a unicode value = 97
b unicode value = 98
c unicode value = 99
C unicode value = 67

Я использую функцию ord() для печати кодовой точки Unicode символов в строке.

Min с кортежем

tuple_numbers = (1, 2, 3, 4)
print(min(tuple_numbers))

Выход: 1.

Min со списком

list_numbers = [1, 2, 3, -4]

print(min(list_numbers))

Выход: -4.

С настраиваемыми объектами

Когда мы хотим использовать функцию min() с настраиваемыми объектами, мы должны предоставить ключевой аргумент функции, который будет использоваться для сравнения объектов.

class Data:
    id = 0

    def __init__(self, i):
        self.id = i

    def __str__(self):
        return 'Data[%s]' % self.id


def get_data_id(data):
    return data.id


# min() with objects and key argument
list_objects = [Data(1), Data(2), Data(-10)]

print(min(list_objects, key=get_data_id))

Вывод: Данные [-10].

Если мы не предоставим ключевую функцию в качестве аргумента, мы получим следующую ошибку.

TypeError: '

С пустой итерацией и значением по умолчанию

print(min([], default=20))

Выход: 20.

С несколькими аргументами

print(min(1, 2, 3, 4))

Выход: 1.

С аргументами и ключевой функцией

def str_length(s):
    return len(s)


print(min('a', 'abc', 'b', key=str_length))

Выход: a.

Обратите внимание, что и «a», и «b» являются наименьшими аргументами, поэтому первый «a» возвращается функцией min().

С несколькими итерациями

x1 = [10, 20, 30]
x2 = [5, 15, 40, 25]

print(min(x1, x2, key=len))

Вывод: [10, 20, 30].

Если мы не предоставим ключевую функцию в качестве аргумента, вывод будет [5, 15, 40, 25]. Это потому, что сравнение будет выполняться между элементами повторяющихся элементов один за другим. Когда будет найден элемент с меньшим значением, будет возвращена итерация с этим элементом.

С несколькими итерациями объектов

x1 = [Data(10), Data(20), Data(30)]
x2 = [Data(5), Data(15), Data(40), Data(25)]

min_list = min(x1, x2, key=len)
for x in min_list:
    print(x)

Вывод:

Data[10]
Data[20]
Data[30]

Обратите внимание, что с несколькими аргументами итерации обрабатываются как объекты. Если мы не укажем ключевую функцию, мы получим сообщение об ошибке, как TypeError: ‘. Раньше он работал с целочисленными элементами, потому что они поддерживают операторы > and <.

Функция min() в Python помогает нам идентифицировать наименьший элемент в повторяемом или наименьшем элементе из нескольких аргументов. Это полезно, потому что мы можем указать нашу собственную функцию, которая будет использоваться для сравнения с помощью ключевого аргумента. Это противоположность функции python max().

Функция max() в Python возвращает самый большой элемент в итерируемом или самый большой из двух или более аргументов.

Синтаксис функции max():

max(iterable, *[, key, default])
max(arg1, arg2, *args[, key])

• Если есть только один аргумент, он должен быть итерируемым, таким как строка, список, кортеж и т.д. Возвращается самый большой элемент в итерации.
• Если предоставлено два или более аргумента, будет возвращен самый большой из них.
• Мы можем указать функцию ключевого аргумента, которая будет использоваться для определения самого большого элемента. Это необязательный аргумент и в основном используется, когда аргументы являются настраиваемыми объектами.
• Аргумент по умолчанию указывает объект, который нужно вернуть, если предоставленный итеративный объект пуст. Если итерируемый объект пуст и значение по умолчанию не указано, возникает исключение ValueError.
• Если найдено несколько наибольших элементов, возвращается первый.

Давайте посмотрим на несколько примеров функции max().

Max со строкой

Когда функция max() используется со строковым аргументом, возвращается символ с максимальным значением Unicode.

s = 'abcCba'
print(max(s))
print('c' > 'C')

Вывод:

c
True

Max с кортежем

tuple_numbers = (1, 2, 3, 4)
print(max(tuple_numbers))

Выход: 4.

Max list

list_numbers = [1, 2, 3, -4]

print(max(list_numbers))

Выход: 3.

Max с настраиваемыми объектами

Когда мы хотим использовать функцию max() с настраиваемыми объектами, мы должны предоставить ключевой аргумент функции, который будет использоваться для сравнения объектов.

class Data:
    id = 0

    def __init__(self, i):
        self.id = i

    def __str__(self):
        return 'Data[%s]' % self.id


def get_data_id(data):
    return data.id


# max() with objects and key argument
list_objects = [Data(1), Data(2), Data(-10)]

print(max(list_objects, key=get_data_id))

Вывод: Данные [2].

Если мы не предоставим ключевую функцию в качестве аргумента, мы получим следующую ошибку.

TypeError: '>' not supported between instances of 'Data' and 'Data'

С пустой итерацией и значением по умолчанию

print(max([], default=20))

Выход: 20.

С несколькими аргументами

print(max(1, 2, 3, 4))

Выход: 4.

С аргументами и ключевой функцией

def str_length(s):
    return len(s)


print(max('a', 'abc', 'ab', key=str_length))

Выход: abc.

С несколькими итерациями

x1 = [10, 20, 30]
x2 = [5, 15, 40, 25]

print(max(x1, x2, key=len))

Вывод: [5, 15, 40, 25].

Если мы не предоставим ключевую функцию в качестве аргумента, вывод будет [10, 20, 30]. Это потому, что сравнение будет выполняться между элементами один за другим. Когда будет найден элемент с большим значением, будет возвращена итерация с этим элементом.

С несколькими итерациями объектов

x1 = [Data(10), Data(20), Data(30)]
x2 = [Data(5), Data(15), Data(40), Data(25)]

max_list = max(x1, x2, key=len)
for x in max_list:
    print(x)

Вывод:

Data[5]
Data[15]
Data[40]
Data[25]

Обратите внимание, что итерации с несколькими аргументами обрабатываются как объекты. Если мы не укажем ключевую функцию, мы получим сообщение об ошибке как TypeError: ‘>’ не поддерживается между экземплярами ‘Data’ и ‘Data’. Раньше он работал с целочисленными элементами, потому что они поддерживают операторы > and <.

Резюме

Функция Python max() помогает нам идентифицировать самый большой элемент в повторяемом или самом большом элементе из нескольких аргументов. Это полезно, потому что мы можем указать нашу собственную функцию, которая будет использоваться для сравнения с помощью ключевого аргумента.