Wie finde ich mit SciPy lokale Maxima und Minima in einem 1D-Numpy-Array?

Lokale Maxima/Minima in einem 1D-Numpy-Array mit Numpy finden

Das Identifizieren lokaler Maxima und Minima in einem 1D-Numpy-Array ist eine häufige Aufgabe in der Signalverarbeitung und Datenanalyse. Während ein einfacher Ansatz darin besteht, ein Element mit seinen nächsten Nachbarn zu vergleichen, wird innerhalb der Numpy/Scipy-Bibliotheken nach einer robusteren Lösung gesucht.

Lösung mit SciPys Argrelextrema

In SciPy Ab Version 0.11 bietet die argrelextrema-Funktion eine effiziente Möglichkeit, lokale Extrema in einem 1D-Array zu finden:

import numpy as np
from scipy.signal import argrelextrema

x = np.random.random(12)

# Find indices of local maxima
maxima_indices = argrelextrema(x, np.greater)

# Find indices of local minima
minima_indices = argrelextrema(x, np.less)

Die Funktion gibt Tupel zurück, die Indizes von Elementen enthalten, die lokale Maxima oder Minima sind:

>>> argrelextrema(x, np.greater)
(array([1, 5, 7]),)
>>> argrelextrema(x, np.less)
(array([4, 6, 8]),)

Um die tatsächlichen Werte an diesen lokalen Extrema zu erhalten:

>>> x[argrelextrema(x, np.greater)[0]]

Zusätzliche Funktionen in SciPy

Zusätzlich zu Argrelextrema bietet SciPy spezielle Funktionen nur zum Finden Maxima oder Minima:

• argrelmax: Findet Indizes lokaler Maxima
• argrelmin: Findet Indizes lokaler Minima

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