获取最大、平均和最小值

Question

为了简化我的问题，我将使用像素作为模板。

计算像素值最高、中值和最低的最快方法是什么？例如：

unsigned char pixel[] = {128, 255, 64};
unsigned char highest, median, lowest;

get_pixel_values_priority(pixel, &highest, &median, &lowest);
printf("Highest %u\nMedian %u\nLowest %u", highest, median, lowest);

应该结果：

Highest 255
Median 128
Lowest 64

Answer 1

要计算 N 个值的 min、max 或 average/median，您需要检查每个值。如果你不这样做，那么你没有检查的值之一可能是真实的 min/max/average/median，如果你检查过的话。

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.
}

Answer 2

对于正好三个值进行排序，最坏情况运行时间将包括三个比较。没有办法避免这种情况。

这里是一个最多比较3次的算法：

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];
}

如果您不介意将相当于最后 18 行的代码写两次，您可以在每个代码块中放置一个嵌套的 if-elseif-else 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）可能会优化运行时间稍微，但如果你真的关心你应该基准找出实际需要多长时间的功能。

Answer 3

好吧..这是我的解决方案合并为 3 个函数。

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;
}

Answer 4

因为你用 C++ 标记了它，我会使用 std::vector 对象与 std::sort() 算法混合使用，以便轻松找到这些统计信息。这是一个简单的例子。

#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;
    }
}

获取最大、平均和最小值

Get the largest, average and smallest value

c

c++

math

pixel