java - 如何从一组数字中计算平均值、中位数、众数和范围

Question

是否有任何函数(作为数学库的一部分)可以计算 mean 、中位数、众数和范围来自一组数字。

Answer 1

是的，似乎确实有第三个库(Java Math 中没有)。出现的两个是:

http://opsresearch.com/app/

http://www.iro.umontreal.ca/~simardr/ssj/indexe.html

但是，编写自己的方法来计算均值、中位数、众数和范围实际上并不难。

平均

public static double mean(double[] m) {
    double sum = 0;
    for (int i = 0; i < m.length; i++) {
        sum += m[i];
    }
    return sum / m.length;
}

中位数

// the array double[] m MUST BE SORTED
public static double median(double[] m) {
    int middle = m.length/2;
    if (m.length%2 == 1) {
        return m[middle];
    } else {
        return (m[middle-1] + m[middle]) / 2.0;
    }
}

模式

public static int mode(int a[]) {
    int maxValue, maxCount;

    for (int i = 0; i < a.length; ++i) {
        int count = 0;
        for (int j = 0; j < a.length; ++j) {
            if (a[j] == a[i]) ++count;
        }
        if (count > maxCount) {
            maxCount = count;
            maxValue = a[i];
        }
    }

    return maxValue;
}

---

更新

正如 Neelesh Salpe 所指出的，上述内容不适用于多模式集合。我们可以很容易地解决这个问题:

public static List<Integer> mode(final int[] numbers) {
    final List<Integer> modes = new ArrayList<Integer>();
    final Map<Integer, Integer> countMap = new HashMap<Integer, Integer>();

    int max = -1;

    for (final int n : numbers) {
        int count = 0;

        if (countMap.containsKey(n)) {
            count = countMap.get(n) + 1;
        } else {
            count = 1;
        }

        countMap.put(n, count);

        if (count > max) {
            max = count;
        }
    }

    for (final Map.Entry<Integer, Integer> tuple : countMap.entrySet()) {
        if (tuple.getValue() == max) {
            modes.add(tuple.getKey());
        }
    }

    return modes;
}

---

添加

如果您使用的是 Java 8 或更高版本，您还可以像这样确定模式:

public static List<Integer> getModes(final List<Integer> numbers) {
    final Map<Integer, Long> countFrequencies = numbers.stream()
            .collect(Collectors.groupingBy(Function.identity(), Collectors.counting()));

    final long maxFrequency = countFrequencies.values().stream()
            .mapToLong(count -> count)
            .max().orElse(-1);

    return countFrequencies.entrySet().stream()
            .filter(tuple -> tuple.getValue() == maxFrequency)
            .map(Map.Entry::getKey)
            .collect(Collectors.toList());
}