mongodb - MongoDB聚合管道中的平方根

Question

有没有办法在 MongoDB 聚合管道中获取字段的平方根？我在想这样的事情:

db.collection.aggregate(
  { $group: _id: null, sum: { $sum: "$values" }}, 
  { $project: { answer: { $sqrt: "$sum" }}})

我知道 $sqrt 不存在，也不存在任何电力运营商，但有没有办法在聚合管道中实现这一点？我知道这可以通过 map-reduce 中的用户定义函数来完成，但是在聚合管道中可以吗？

Answer 1

正如@AnandJayabalan 指出的那样， $sqrt 运算符将随 MongoDB 3.2 版一起发布，语法如下:

{ $sqrt: <number> }

在你的例子中，这将是

db.collection.aggregate([
  { $group: { _id: null, total: { $sum: "$values" }}}, 
  { $project: { answer: { $sqrt: "$total" }}}])

在撰写本文时，作为解决方法，John Page 链接的博客文章中关于 calculating square roots within the aggregation framework使用算术原语计算平方根 Newton's method .

只是为了解释这个算法是如何工作的，假设你想找到一个正数 N 的平方根。牛顿的方法包括对数字 A 进行有根据的猜测，当平方后，将接近等于 N。

例如，如果 N = 121，您可能会猜测 A = 10，因为 A² = 100，这是一个很接近的猜测，但你可以做得更好。

此方法中使用的方程是牛顿平方根方程:

在哪里

• N 是你要求平方根的正数
• √ 是平方根号
• ≈ 意思是“大约等于……”
• A 是您有根据的猜测

如有必要，牛顿法允许您多次重复估算以接近准确数字。以 John Page 的示例 N = 29 为例，您猜测 A = 5，您可以将值输入等式和算法步骤

a.从猜测开始A = 5

b.将N除以猜测(29/5 = 5.9)

c. 将其添加到猜测中 (5.9 + 5 = 10.9)

d. 然后将该结果除以 2 (10.9/2 = 5.45)

e. 将其设置为新的猜测 A = 5.45，然后重复，从 b.

开始

5.45 5.38555 5.38516

经过 2 次迭代，答案是 3.1623，接近平方根的精确值。

现在，使用聚合框架(来自 John Page 的博客文章)并将其应用于您的示例，聚合管道将是:

var groupPipeline = { $group: _id: null, total: { $sum: "$values" } },
    firstGuess = { 
        $project : { 
            n : "$total", r : { $literal : 5 } /* similar to step a) in the algorithm, the $literal operator sets r to the value 5 */
        } 
    },
    refineStep = { 
        $project : { 
            n: 1, r : { 
                $divide : [  /* step d) of the algorithm */
                    { 
                        $add : [ /* step c) of the algorithm */
                            { $divide : [ "$n", "$r"] },  /* step b) of the algorithm */
                            "$r" 
                        ]
                    },
                    2 
                ]
            }
        }
    };

/* Run the aggregation pipeline */
> db.collection.aggregate(groupPipeline, firstGuess, refineStep, refineStep, refineStep)

> { "_id" : ObjectId("538062103439ddd3764ff791"), "n" : 29, "r" : 5.385164807134505 }