获取最大值、平均值和最小值

Get the largest, average and smallest value

本文关键字：最小值 平均值 最大值 获取      更新时间：2023-10-16

为了简化我的问题，我将使用像素作为模板。

计算像素的哪个值最高、中位数和最低值的最快方法是什么？例如：

unsigned char pixel[] = {128, 255, 64};
unsigned char highest, median, lowest;
get_pixel_values_priority(pixel, &highest, &median, &lowest);
printf("Highest %unMedian %unLowest %u", highest, median, lowest);

应结果：

Highest 255
Median 128
Lowest 64

要计算 N 个值的min、max或average/median，需要检查每个值。如果你不这样做，那么你不检查的值之一可能是真实的min/max/average/median，只要你检查过它。

因此，最快的方法是 O(N) ，例如循环。

std::vector<Pixel> pixels = ...
Pixel min = max = pixels[0];
for (auto item: pixels)
{
  if (item < min)
    min = item;
  if (item > max)
    max = item;
  // etc.
}

嗯..这是我的解决方案合并在3个函数中。

unsigned char rgb_min(structRGB source)
{
    unsigned char minimum = source.R;
    if (source.G < minimum) { minimum = source.G; }
    if (source.B < minimum) { minimum = source.B; }
    return minimum;
}
unsigned char rgb_max(structRGB source)
{
    unsigned char maximum = source.R;
    if (source.G > maximum) { maximum = source.G; }
    if (source.B > maximum) { maximum = source.B; }
    return maximum;
}
unsigned char rgb_med(structRGB source)
{
    fgiByte median = source.R;
    if (source.G > median && source.G < source.B) { median = source.G; }
    if (source.B > median && source.B < source.R) { median = source.B; }
    return median;
}

由于您用C++标记了它，因此我将使用std::vector与std::sort()算法混合的对象，以便于找到这些统计数据。下面是一个简单的示例。

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
int main() {
    std::vector<float> numbers = { 1, 4, 3, 2 };
    std::sort(numbers.begin(), numbers.end());
    // numbers = { 1, 2, 3, 4 }
    float min = numbers.front();
    float max = numbers.back();
    float median;
    if (numbers.size() % 2) {   // odd number of elements
        median = numbers[numbers.size() / 2];
    }
    else {                      // even number of elements
        median = (numbers[numbers.size() / 2] + numbers[numbers.size() / 2 - 1]) / 2;
    }
}

对于要排序的正好三个值，最坏情况下的运行时间将包括三个比较。没有办法避免这种情况。

这是一个最多可以进行三个比较的算法：

unsigned char higher;
unsigned char lower;
if (pixel[0] > pixel[1])
{
  higher = pixel[0];
  lower  = pixel[1];
}
else
{
  higher = pixel[1];
  lower  = pixel[0];
}
if (pixel[2] > higher)
{
  highest = pixel[2];
  median  = higher;
  lowest  = lower;
}
else if (pixel[2] > lower)
{
  highest = higher;
  median  = pixel[2];
  lowest  = lower;
}
else
{
  highest = higher;
  median  = lower;
  lowest  = pixel[2];
}

如果你不介意写相当于最后 18 行的代码两次，您可以在每个代码块中放置一个嵌套的 if-elseif-else的第一个 if-else 语句，并避免存储临时变量。这（以及其他一些修改）可能会优化运行时稍微一点，但如果你真的关心这一点，你可能应该对标找出实际需要多长时间的功能。

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