Python3 程序查找具有最小平均数的子数组

在某些情况下，计算具有最小平均值的子数组可能很重要，比如在处理时间序列数据时。这篇文章介绍如何使用Python3编写程序查找具有最小平均数的子数组。

算法介绍

解决这个问题的一种常用算法是滑动窗口算法。这个算法的基本思想是从数组的左侧开始定义一个窗口，在不断向右移动这个窗口的过程中计算每个窗口子数组的平均值，最终找到平均值最小的子数组。

具体来说，我们可以定义两个指针left和right，分别表示窗口的左右边界，然后计算子数组的平均值，如果平均值小于当前的最小平均值，则更新最小平均值和最小平均值子数组的左边界start。随着窗口向右移动，我们需要减去左侧的元素，加上新加入的元素，然后重新计算子数组的平均值。不断重复这个过程，直到窗口右侧超出数组范围为止。

代码实现

下面是Python3实现滑动窗口算法查找最小平均数子数组的代码片段：

def findMinAvgSubarray(arr, k):
    # 初始化左右指针、最小平均数和开始位置
    left = 0
    right = k - 1
    minAvg = float('inf')
    start = 0

    # 计算第一个子数组的平均数
    currAvg = sum(arr[left:right+1]) / k
    if currAvg < minAvg:
        minAvg = currAvg
        start = left

    # 开始滑动窗口
    while right < len(arr) - 1:
        left += 1
        right += 1
        currAvg = currAvg - arr[left-1]/k + arr[right]/k
        if currAvg < minAvg:
            minAvg = currAvg
            start = left

    return start, start+k-1

该函数接受两个参数，第一个是整数数组arr，第二个是子数组的长度k。函数返回具有最小平均数的子数组的左右位置。这里使用了Python3的float('inf')函数来初始化最小平均数。

示例

下面是一个使用示例，给定一个整数数组[8, 3, 1, 5, 9, 7, 2, 6]和子数组长度为3，我们可以调用上面的函数来查找具有最小平均数的子数组：

arr = [8, 3, 1, 5, 9, 7, 2, 6]
k = 3
start, end = findMinAvgSubarray(arr, k)
print("Min avg subarray:", arr[start:end+1])

该程序的输出是：

Min avg subarray: [1, 5, 9]

说明具有最小平均数的子数组是[1, 5, 9]，其平均数为(1+5+9)/3=5。