编写一个函数来获取列表中的最大值和第二大值。
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简介：
本段介绍如何设计并实现一个Python函数，用于找出列表中最大的两个数值，包括最大值与次大值，并返回这两个数。此函数简洁高效，适用于多种数据处理场景。
在Python编程语言中设计一个函数来返回列表中的最大值与第二大的元素是一项常见的任务，在数据处理及算法实现中有广泛应用。这有助于快速识别一组数值的主要趋势或最高两个值，而无需对整个列表进行排序。
此功能需要考虑多种情况：
1. 列表为空：此时应返回None。
2. 列表只有一个元素：最大和第二大元素均为该唯一元素。
3. 列表中存在重复的最大值：必须确保返回的是不同的两个数。
4. 输入非列表，或列表包含非数字元素：函数需处理这些异常。
下面是一个名为`find_top_two_elements`的示例实现：
```python
def find_top_two_elements(lst):
if not isinstance(lst, list) or not lst:
return None, None
num_list = [num for num in lst if isinstance(num, (int, float))]
if len(num_list) < 2:
return max(num_list), None
num_list.sort(reverse=True)
return num_list[0], num_list[1]
```
此函数首先检查输入是否为有效列表，接着通过列表推导式过滤非数字元素，并创建新的只含数字的`num_list`。如果新列表长度小于2，则返回最大值和None；否则进行降序排序并返回前两个元素。
示例使用代码如下：
```python
numbers = [45, 36, 78, 90, 90, 23, 12]
max_val, second_max = find_top_two_elements(numbers)
print(f最大值: {max_val}, 第二大值: {second_max})
empty_list = []
single_val = [100]
mixed_list = [10, hello, 20, True, 30]
print(find_top_two_elements(empty_list))
print(find_top_two_elements(single_val))
print(find_top_two_elements(mixed_list))
```
此代码展示函数在不同输入情况下的表现，包括非空列表、单元素列表及混合类型元素的列表。
通过该功能，在Python程序中获取最大和第二大值变得简单高效。实际应用时可用于数据分析、比较与筛选等场景，并可进一步优化以增强稳定性。
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