如何将列表中的两个最大元素相加？

Posted 2023-02-14

【中文标题】如何将列表中的两个最大元素相加？

【英文标题】：How to sum the two largests elements in a list?

【发布时间】：2018-07-17 21:35:54

【问题描述】：

我有一个这样的列表：

[1, 2, 5, 2, 7, 3, 9, 5...]

有没有一种有效的方法可以在这里找到两个最大元素的总和：

for i in range():
    for j in range():

我发现了这个： "最大子数组问题"

但我还没有完全理解它的作用。

【问题讨论】：

所以在这种情况下，结果将是 9 + 7 ?

您可以对数组进行排序，使最大的数字在开头，然后将前两个元素相加

是的，但就我而言，我有一个随机列表。我把它作为输入，我尽量避免检查每个元素

@TrueBad0ur 你应该澄清一些非常重要的事情。当最大值发生不止一次时，所需的输出是什么？例如，如果您的列表是[1, 2, 5, 2, 7, 3, 9, 9]，您想要的答案是9+9 还是9+7？

【参考方案1】：

sum(sorted([9,8,1,3,4,5,7,0])[-2:])

对所有元素进行排序 获取最后两个元素 总结一下

【讨论】：

或sum(sorted([9,8,1,3,4,5,7,0], reverse=True)[0:2])

应该有一个O(N) 解决方案

或者我们可以使用sum(heapq.nlargest(2, your_list))

这是一个线性问题的 n log n 解；不应该被接受。其他人已经给出了线性时间解决方案：读取一次数组，跟踪两个最大的 elt，并将它们添加到末尾。

@Dave 这取决于...就纯性能而言，您是对的，这是次优的。但是，您知道，如果您没有数百万个数字，那么该解决方案与线性解决方案在性能方面的差异将只有几微秒。然而，大的不同之处在于这段代码更具可读性。

【参考方案2】：

这是一个线性时间解：

#initialize these to huge negative numbers
largest = -1e10
second_largest = -1e11
l = [9,8,1,3,4,5,7,0]
for item in l:
    if item > largest:
        second_largest = largest
        largest = item
    elif item > second_largest:
        second_largest = item

print(largest+second_largest)
# 17

【参考方案3】：

这里是线性解：

x = [1, 2, 5, 2, 7, 3, 9, 5]
max1 = -1;
max2 = -1;
for i in range(len(x)):
    if x[i] > max1:
        max2 = max1
        max1 = x[i]
    elif x[i] > max2:
        max2 = x[i]

print(max1+max2)

如果您的数组仅包含正整数，则考虑将 max1、max2 更改为可能的最低值

【参考方案4】：

另一个 O(n) 解决方案，但更 Pythonic，放弃了一点性能（在列表上迭代 4 次）

l = [1, 2, 5, 2, 7, 3, 9, 5]

# find largest
largest = max(l)
# remove from list
l.remove(largest)
# second largest
largest2 = max(l)
# remove from list
l.remove(largest2)
print(largest+largest2)
>> 16

为了让它更紧凑一点，一行中完全相同的过程：

l = [1, 2, 5, 2, 7, 3, 9, 5]
l.pop(l.index(max(l))) + l.pop(l.index(max(l)))
print(largest+largest2)
>> 16

【讨论】：

你不需要l.remove(largest2)，但这行得通。

我喜欢这个解决方案。简单高效。如果你不允许使用内置的 max() 和 remove()，你可以对它们进行编码，但我喜欢这个想法的简单性。

此解决方案可能有效或无效，具体取决于您对“最大”的定义。如果最大的数字重复会发生什么？你应该删除它的所有实例，这是另一个 \$O(n)\$ 操作，还是给出largest * 2 作为结果？

并非如此，remove 会删除最大值的第一个匹配项。下一步将找到相同的最大值（不同的索引）并将其删除。如此快速的答案是它将具有与其他解决方案相同的行为（例如排序，获取 [:2]）。它将导致最大 * 2

【参考方案5】：

如果你不介意使用库，可以使用heapq的nlargest：

import heapq
x = [1, 2, 5, 2, 7, 3, 9, 5]

然后

sum(heapq.nlargest(2, x))

会回来

16

pandas 也是一个选项（但只有在您导入它时才使用它，因为它是一个相当重的依赖项）：

import pandas as pd
pd.Series(x).nlargest(2).sum()

也返回16

如果您有重复的最大值，您可以使用sets：

x = [1, 2, 5, 2, 7, 3, 9, 5, 9]

然后

sum(heapq.nlargest(2, x))

会回来

18

作为9 + 9 = 18 和

sum(heapq.nlargest(2, set(x)))

将返回

16

然后计算9 + 7 = 16。

【参考方案6】：

具有唯一编号

这是最简单的方法

a = [1, 2, 5, 2, 7, 3, 9, 5]
m1 = max(a)
a.pop(a.index(m1))
m2 = max(a)
print(m1 + m2)

输出：16

如果你有更多相等的数字，但你想摆脱它们 - 这样你就可以添加两个最大的不同数字 - 你可以这样做：

a = [1, 2, 5, 2, 7, 3, 9, 5]
a = set(a)
m1 = max(a)
a = list(a)
a.pop(a.index(m1))
m2 = max(a)
print(m1 + m2)

输出：16

如果您想在列表中添加最大的数字，即使它们相同（即 9 和 9），请使用第一个代码示例，它会为您工作。