練習問題/解答例/配列から大きい要素とその添字を求めるプログラム/Python の変更点

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[[問題文>練習問題#u170a96a]]

リストの要素数をn。上位の個数（今回は3）をkと呼ぶことにする。

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解答例1。全要素ソートなので計算量 O(n log n)。kが小さいと他に比べて不利。
 arr = [12, 6, 8, 3, 10, 1, 0, 9]
 a = list(range(len(arr)))
 a.sort(key=arr.__getitem__, reverse=True)
 print('\n'.join(f'{i} -> {arr[i]}' for i in a[:3]))

解答例2。初心者用。計算量 O(nk)。kが少し大きくなると不利。
 a = [12, 6, 8, 3, 10, 1, 0, 9]
 below = min(a) - 1
 NEG_INF = min(a) - 1
 for i in range(3):
     mx = max(a)
     i = a.index(mx)
     print(f"{i} -> {mx}")
     a[i] = below
     a[i] = NEG_INF

解答例3。ヒープを使う。計算量 O(n log k) で高速。kがnに近づくと解答例1の素のソートの方が速い。
 import heapq
 
 arr = [12, 6, 8, 3, 10, 1, 0, 9]
 top_k = heapq.nlargest(3, range(len(arr)), key=arr.__getitem__)
 print('\n'.join(f'{i} -> {arr[i]}' for i in top_k))