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se eliminaron 10 caracteres en el cuerpo
Adrian
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Entre tantas formas de hacerlo, podrías hacer uso de listas para poder utilizar los métodos min y max y de esta forma evitar el uso de condicionales (if, ...).

Partiendo del siguiente fichero:

1
10
3
5
2
4
1
2
12
14
51
21
100
9
76
45
23
45
12

Código

numbers = []
# Abrimos el fichero en modo lectura:
with open('numbers.txt', 'r') as file_numbers:
    # Por cada número en los números que hemos recogido:
    for number in file_numbers:
        # Añadimos en la lista cada número convirtiéndolo previamente en un int para poder hacer uso de max y min:
        numbers.append(int(number))

Luego si imprimimos el resultado:

print("El mayor valor de la lista es:", max(numbers))
print("El menor valor de la lista es:", min(numbers))

Tendremos:

$ -> python3 numbers.py
El mayor valor de la lista es: 100
El menor valor de la lista es: 1

Uso with open por que de esta forma no tendré que cerrar el fichero. Ya se encargaría "automaticamente" de cerrarlo sin necesidad de un close.

Luego podrás guardarlo en otro fichero, por ejemplo en final.txt de igual forma con open. En este caso usaré el modo 'a' de append (utilizo %d como "placeholder" para valores int o float. Es como usar printf en muchos lenguajes de programación. De esta forma "formateamos" la cadena):

with open('final.txt', 'a') as fichero_salida:
    fichero_salida.write('%d\n' % min(numbers))
    fichero_salida.write('%d\n' % max(numbers))

Podría haber utilizado (para una mejor legibilidad quizá):

fichero_salida.write(min(numbers))

Pero arrojaría un TypeError:

TypeError: write() argument must be str, not int

Por lo qué habría que convertirlo a str:

fichero_salida.write(str(min(numbers)))

Código final:

numbers = []

with open('numbers.txt', 'r') as file_numbers:
    for number in file_numbers:
        numbers.append(int(number))

with open('final.txt', 'a') as fichero_salida:
    fichero_salida.write('%d\n' % min(numbers))
    fichero_salida.write('%d\n' % max(numbers))

EDITO:

Lo voy a hacer de una forma básica y detallada:

lista = []

# Abrimos fichero que contiene los números:
fichero_a = open('numbers.txt','r')

# Por cada elemento de este fichero, lo convertimos a entero y lo añadimos 
# a lista que tenemos previamente vacía:
for i in fichero_a:
    lista.append(int(i))

# Cerramos fichero origen
fichero_a.close()

# Resultado de lista:
# [1, 10, 3, 5, 2, 4, 1, 2, 12, 14, 51, 21, 100, 9, 76, 45, 23, 45, 12]

# Guardamos el mayor y menor número:
numero_menor = min(lista)
numero_mayor = max(lista)

# Guardamos la posición del mayor elemento, para eliminarlo de la lista y poder añadirlo 
# al principio. Ten en cuenta que si por ejemplo, el número 100 es el mayor y se repite 
# dos veces, solo cogerá la primera vez que se encuentre este número:
posicion_mayor_elemento = lista.index(max(lista))
posicion_menor_elemento = lista.index(min(lista))

# Lo eliminamos de la lista:
lista.pop(posicion_mayor_elemento)
lista.pop(posicion_menor_elemento)

# Los añadimos al principio:
lista.insert(0, numero_menor)
lista.insert(0, numero_mayor)

# Resultado de la lista:
# [10, 0, 3, 5, 2, 4, 1, 2, 12, 14, 51, 21, 9, 76, 45, 23, 45, 12, 0]

# Abrimos fichero resultado:
fichero_b = open('final.txt', 'a')

# Recorremos cada elemento de la lista, lo convertimos a string y lo
# añadimos al fichero con un salto de línea:
for numero in lista:
    fichero_b.write(str(numero)+"\n")

# Cerramos el fichero:
fichero_b.close()

El contenido del fichero final:

100
1
10
3
5
2
4
1
2
12
14
51
21
9
76
45
23
45
12

Donde está el 100 y el 1 como mayor y menor.

Adrian
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