正弦波的峰值查找算法

Question

我在做公司的一个项目时遇到一个问题，我用示波器抓取到了正弦波数据，在我的python程序中是一个数组，长度很长，有20M个数据。我需要得到这组正弦波数据的峰峰值，我已经用过了直接求最大最小值的方法，但我对此算法并不满意，因为不够高大上。即我需要一个合适的峰值查找算法，要求这个算法具有较低的时间复杂度（如果时间复杂度确实无法降下来，也行，我可以用多线程加快计算时间，但最好能有较低的时间复杂度），如果您知道的话，告诉我算法的名字，如果能加上算法的代码和思想更好。

Answer 1

需要的是峰值搜索算法（Peak Search Algorithm），以下是一个简单的实现：

def find_peak_valley(arr):  
    if len(arr) < 3:  
        return arr  
  
    # Initialize variables  
    max_val = max(arr)  
    min_val = min(arr)  
    peak_val = None  
    valley_val = None  
  
    # Binary search for peak and valley values  
    mid = len(arr) // 2  
    while mid > 0:  
        if arr[mid-1] < arr[mid] < arr[mid+1]:  
            peak_val = arr[mid]  
            valley_val = arr[mid-1] if arr[mid-1] < arr[mid] else arr[mid+1]  
        elif arr[mid-1] < arr[mid] and arr[mid] < arr[mid+1]:  
            peak_val = arr[mid]  
            valley_val = arr[mid+1] if arr[mid+1] < arr[mid] else arr[mid-1]  
        elif arr[mid-1] > arr[mid] and arr[mid] > arr[mid+1]:  
            valley_val = arr[mid]  
            peak_val = arr[mid-1] if arr[mid-1] > arr[mid] else arr[mid+1]  
        elif arr[mid-1] > arr[mid] and arr[mid] < arr[mid+1]:  
            valley_val = arr[mid]  
            peak_val = arr[mid+1] if arr[mid+1] > arr[mid] else arr[mid-1]  
  
        max_val = max(arr[0:mid], max_val) if peak_val <= max_val else peak_val  
        min_val = min(arr[0:mid], min_val) if valley_val >= min_val else valley_val  
  
        mid = len(arr) // 2 - mid + 1 if mid > 0 else len(arr)  
  
    return [peak_val, valley_val, max_val, min_val]