Как найти max первой строки

Находит максимальное значение элемента в последовательности.

Синтаксис:

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

Параметры:

• iterable — итерируемый объект,
• key — должна быть функцией (принимает один аргумент), используется для порядка сравнения элементов итерируемого объекта. Функция вычисляется один раз,
• default — значение по умолчанию, если итерируемый объект окажется пустым,
• arg1...argN — позиционный аргумент,
• *args — список позиционных аргументов.

Возвращаемое значение:

• наибольшее значение объекта.

Описание:

Функция max() возвращает наибольшее значение элемента итерируемого объекта или самое большое из двух или более переданных позиционных аргументов.

• Если указан один позиционный аргумент, он должен быть итерируемым объектом (список, кортеж, словарь и т.д.).
• Если в функцию передается два или более позиционных аргумента, возвращается самый большой из них.
• В случае, когда максимальное значение имеют сразу несколько аргументов. Возвращает первый по порядку элемент с максимальным значением. Это согласуется с другими инструментами сохранения стабильности сортировки, такими как sorted(iterable, key=keyfunc, reverse=True)[0] и heapq.nlargest(1, iterable, key=keyfunc)

Аргумент key — функция подобная той, которая используется в дополнительном методе списков list.sort(). Функция принимает один аргумент и используется для упорядочивания элементов.

>>> x = ['4', '11', '6', '31']
# функция `max` сравнивает
# числа как строки
>>> max(x)
'6'

# функция 'key=lambda i: int(i)' применяется
# к каждому элементу списка 'x', преобразуя 
# строки в тип 'int' и теперь функция `max`
# сравнивает элементы списка как числа.
>>> max(x, key=lambda i: int(i))
'31'

# или другое применение функции 'key'
# выбор списка с наибольшей суммой элементов 
>>> max([1,2,3,4], [3,4,5], key=sum)
[3, 4, 5]

Аргумент default по умолчанию указывает объект, который нужно вернуть, если предоставленный итерируемый объект пуст. Если итерация пуста и значение по умолчанию не указано, то возникает ошибка ValueError.

# Значение по умолчанию
>>> max([], default=10)
10

Функция max() сравнивает элементы, используя оператор <. Поэтому, все передаваемые в них значения должны быть сопоставимы друг с другом и одного типа, иначе бросается исключение TypeError

При передаче в качестве аргумента текстовых строк, байтовых строк или байтовых массивов, а так же списка символов, максимальное значение будет выбираться исходя из порядка следования символов, в таблице соответствующей кодировки.

>>> x = list('abcdifgh')
>>> max(x)
# 'i'

Изменено в Python 3.8: Аргумент key может быть None.

Примеры поиска максимального значения в последовательности.

• Нахождение самой длинной строки в списке строк;
• Нахождение максимального значения в списке строк, записанных как целые числа;
• Нахождения максимального значения в строке, которая состоит из чисел и строк;
• Определение индекса у максимального значения в списке;
• Выбор максимального значения для ключа или значения в словаре;
• Нахождение списка с наибольшей суммой элементов в списке списков;
• Нахождение списка с наибольшим количеством элементов в списке списков.

# использование позиционных аргументов
>>> max(5, 3, 6, 5, 6)
# 6

# использование в качестве аргумента - список
>>> max([1.2, 1.3, 1.5, 2, 5.52])
# 5.52

# комбинирование позиционных аргументов и списка
# при передаче списка 'x' происходит его распаковка
>>> x = (1.2, 1.3, 1.5, 2, 5.52)
>>> max(5, 3, 5, *x)
# 5,52

Нахождение самой длинной строки в списке строк.

Найдем самую длинную строку. В качестве ключевой функции используем len(). Она посчитает количество символов в строке каждого элемента списка строк, а функция max() выберет максимальное число. Строки можно передать например как позиционные аргументы, так и списком ['Jul', 'John', 'Vicky'], результат будет тот же.

>>> line = ['Jul', 'John', 'Vicky'] 
>>> max(line, key=len)
# 'Vicky'

Нахождение max() в списке строк, записанных как целые числа.

Есть список строк чисел и необходимо найти максимум, как если бы они были целыми числами? Если применить функцию max() к исходному списку «как есть», то она выберет наибольшее значение списка исходя из лексикографической сортировки. Для нахождения максимума, как числа, применим функцию lambda i: int(i) в качестве ключа key, которая «на лету» преобразует элементы списка в целые числа, тогда функция max() выберет то что нам нужно.

>>> x = ['4', '11', '6', '31']
>>> max(x)
# '6'

>>> max(x, key = lambda i: int(i))
# '31'

Нахождения max() в строке, которая состоит из чисел и строк.

Что бы найти максимум в строке, которая состоит из чисел и строк, необходимо сначала разделить исходную строку на список подстрок. Используем приемы, описанные в примерах функции sum():

• по разделителю, например пробелу ' ' или ';' методом строки str.split(),
• вытащить все цифры из исходной строки при помощи функцией re.findall().

Затем в цикле перебрать полученный список и все строки с цифрами преобразовать в соответствующие числовые типы и уже потом применить функцию

# исходная строка
>>> line = '12; 12,5; 14; один; 15.6; два'
# способы преобразования строки в список строк
# 1 способ по разделителю ';'
>>> line.split(';')
# ['12', ' 12,5', ' 14', ' один', ' 15.6', ' два']

# 2 способ по регулярному выражению
>>> import re
>>> match = re.findall(r'[d.?,?]+', line)
>>> list(match)
# ['12', '12,5', '14', '15.6']

Далее будем работать с более сложным списком, полученным 1 способом, где встречаются слова. И так, имеем список строк с цифрами и другими строками. Стоит задача: преобразовать строки с цифрами в соответствующие числовые типы и отбросить строки со словами, что бы потом найти максимум.

Задача усложняется тем, что вещественные числа в строках записаны как через запятую, так и через точку. Для необходимых проверок и преобразований определим функцию str_to_num().

>>> def str_to_num(str, chars=['.', ',']):
...     # убираем начальные и конечные пробелы
...     str = str.strip()
...     if (any(char in str for char in chars) and
...         str.replace('.', '').replace(',', '').isdigit()):
...          # если в строке есть точка или запятая и при их замене на ''
...          # строка состоит только из цифр то это тип float 
...         return float(str.replace(',', '.'))
...     elif str.isdigit():
...          # если строка состоит только из цифр то это тип int 
...         return int(str)

# полученный список строк 1-м способом
>>> str_list = ['12', ' 12,5', ' 14', ' один', ' 15.6', ' два']
# новый список чисел, где будем искать максимум
>>> num_list = []
>>> for i in str_list:
...     # применим функцию преобразования строки в число
...     n = str_to_num(i)
...     if n is not None:
...         # если функция возвращает число,
...         #  то добавляем в новый список
...         num_list.append(str_to_num(i))

>>> num_list
# [12, 12.5, 14, 15.6]
>>> max(num_list)
# 15.6

Определение индекса у максимального значения в списке.

Допустим есть список чисел и стоит задача, определить индекс максимального значения в этом списке. Для решения этой задачи необходимо пронумеровать список, т.е. создать кортеж — индекс/число, а затем найти максимум, используя в качестве ключа key=lambda i : i[1].

>>> lst = [1, 5, 3, 6, 9, 7]
# пронумеруем список 
>>> lst_num = list(enumerate(lst, 0))
>>> lst_num
# [(0, 1), (1, 5), (2, 3), (3, 6), (4, 9), (5, 7)]

# найдем максимум (из второго значения кортежей)
>>> t_max = max(lst_num, key=lambda i : i[1])
>>> t_max
# (4, 9)

# индекс максимального значения 
>>> t_max[0]
# 4

Нахождение max() для ключа или значения в словаре dict.

Допустим есть словарь, задача: найти максимальное значение ключа или самого значения ключа и вывести эту пару.

# имеем словарь
>>> d = {1: 3, 2: 4, 1: 9, 4: 1}
# преобразуем его в список отображение 
>>> key_val = d.items()
# преобразуем отображение в список
# кортежей (ключ, значение)
>>> key_val_list = list(key_val)
# [(1, 9), (2, 4), (4, 1)]

По умолчанию, при нахождении максимального элемента из списка кортежей будет выбираться кортеж, у которого наибольшее значение имеет ключ исходного словаря (первый элемент в кортеже).

Но если необходимо получить пару (key, value), у которого наибольшее значение имеет значение ключа (второй элемент), то для этого нужно применить лямбда-функцию lambda i : i[1] в качестве аргумента key функции max(), которая укажет, из какого элемента кортежа выбирать наибольшее значение.

# происходит сравнение по 
# первым элементам кортежа 
>>> kv = max(key_val_list)
>>> kv
# (4, 1)

# максимальное значение ключа в словаре
>>> kv[0]
# 4


# меняем порядок сравнения
>>> kv = max(key_val_list, key=lambda i : i[1])
>>> kv
# (1, 9)

# максимальное значение в словаре
>>> kv[1]
# 9

# ключ этого значения в словаре
>>> kv[0]
# 1

# получаем максимальное значение из словаря
>>> d[kv[0]]
# 9

Нахождение списка с наибольшей суммой элементов в списке списков.

Для выполнения данной задачи, используем функцию max(), а в качестве ключевой функции применим встроенную функцию sum().

# исходный список
>>> lst = [[1, 2, 3], [4, 5], [1, 3, 4, 5], [10, 20]]
# выбираем список с наибольшей суммой элементов
>>> max(lst, key=sum)
# [10, 20]

Выбор списка с наибольшим количеством элементов из списка списков.

Для выполнения данной задачи, используем функцию max(), а в качестве ключевой функции применим встроенную функцию len().

# исходный список
>>> lst = [[1, 2, 3], [4, 5], [1, 3, 4, 5], [10, 20]]
# выбираем список с наибольшим количеством элементов
>>> max(lst, key=len)
# [1, 3, 4, 5]

DataFrame – это структура данных, представляющая особый вид двумерного массива, построенного поверх нескольких объектов Series. Это центральные структуры данных Pandas – чрезвычайно популярной и мощной платформы анализа данных для Python.

DataFram’ы имеют возможность присваивать имена строкам и/или столбцам и в некотором смысле представляют собой таблицы.

Давайте импортируем Pandas и создадим DataFrame из словаря:

import pandas as pd

df_data = {
    "column1": [24, 9, 20, 24],
    "column2": [17, 16, 201, 16]
}

df = pd.DataFrame(df_data) 
print(df)

У Pandas отличная интеграция с Python, и мы можем легко создавать DataFrame из словарей. df, который мы создали, теперь содержит столбцы и их соответствующие значения:

column1  column2
0       24       17
1        9       16
2       20      201
3       24       16

В каждом столбце есть список элементов, и мы можем искать максимальный элемент каждого столбца, каждой строки или всего DataFrame.

Находим максимальный элемент в столбце DataFrame

Чтобы найти максимальный элемент каждого столбца, мы вызываем метод max() класса DataFrame, который возвращает Series имен столбцов и их наибольшие значения:

max_elements = df.max()
print(max_elements)

Это даст нам максимальное значение для каждого столбца нашего df, как и ожидалось:

column1     24
column2    201
dtype: int64

Однако, чтобы найти элемент max() одного столбца, вы сначала изолируете его и вызываете метод max() для этого конкретного Series:

max_element = df['column1'].max()
print(max_element)

24

Находим максимальный элемент в строке DataFrame

Поиск максимального элемента каждой строки DataFrame также зависит от метода max(), но мы устанавливаем аргумент axis равным 1.

Значение по умолчанию для аргумента axis равно 0. Если axis равно 0, метод max() найдет максимальный элемент каждого столбца. С другой стороны, если axis равно 1, функция max() найдет максимальный элемент каждой строки.

max_elements = df.max(axis=1)
print(max_elements)

Это даст нам максимальное значение для каждой строки нашего df:

0     24
1     16
2    201
3     24
dtype: int64

Если вы хотите выполнить поиск по определенной строке, вы можете получить к ней доступ через iloc[]:

print(df)

for row in df.index:
    print(f'Max element of row {row} is:', max(df.iloc[row]))

Мы напечатали df для справки, чтобы упростить проверку результатов, и получили элемент max() каждой строки, полученный с помощью iloc[]:

column1  column2
0       24       17
1        9       16
2       20      201
3       24       16

Max element of row 0 is: 24
Max element of row 1 is: 16
Max element of row 2 is: 201
Max element of row 3 is: 24

Находим максимальный элемент во всем DataFrame

Наконец, узнаем, как найти максимальный элемент в DataFrame.

Основываясь на предыдущем опыте, это также должно быть просто. Мы просто используем встроенный метод max() и передадим ему один из двух ранее созданных списков элементов max: либо для всех строк, либо для всех столбцов. Это два аспекта одних и тех же данных, поэтому результат будет один и тот же.

Этот код должен дать нам единственное наивысшее значение во всем df:

max_by_columns = df.max()
max_by_rows = df.max(axis=1)

df_max = max(max_by_columns)
print("Max element based on the list of columns: ", df_max)

df_max2 = max(max_by_rows)
print("Max element based on the list of rows: ", df_max2)

Получим это:

Max element based on the list of columns:  201
Max element based on the list of rows:  201

Всё верно! Максимальный элемент списка максимальных элементов каждой строки должен совпадать с максимальным элементом списка максимальных элементов каждого столбца, и оба они должны совпадать с максимальным элементом всего DataFrame.

Заключение

В этом кратком руководстве мы рассмотрели, как найти максимальный элемент Pandas DataFrame для столбцов, строк и всего экземпляра DataFrame.

Просмотры: 3 889