统计学Java_【gloomyfish】基于Java的统计学计算结果
最近经常跟数值计算的东西打交道,特别是大量样本的统计计算,在常见的描述统计结果中,最常用到的是一下几种:
-一组样本的平均价值
-一组样本的中值
-一组样本中的最小值
-一组样本中的最大值
-一组样本的和
-一组样本的标准方差
其中,样本N(X[1].....X[n])的中值的计算与样本的总数有一定的关系:
当样本数量为奇数(odd)时,中值median=X[n/2]
当样本数量为偶数(even)时,中值median=(X[n/2] + X[n/2])/2
本的标准方差是指以N为分母(denominator)计算结果,标准方差样本是指以N-1作为分母,N-1
又叫自由度数。
在标准的apache common math的组件中,已经包含了一组统计学计算的package,可以很好的计算
上面的结果。而它的标准方差的计算公式正是用N-1作为分母计算出来的结果。这个组件的下载URL:
下面是本人基于Java实现的代码,计算结果与apache
common math中的DescriptiveStatistics的
结果完全一致
/**
* @author gloomyfish
* @date 2011-03-20
*/
package com.java.mathutil;
import java.util.Arrays;
import org.apache.commons.math.stat.descriptive.DescriptiveStatistics;
public class StatisticsDemo {
private double[] inputData; // input data
private double medianValue; // median value
private double meanValue; // mean of input data array
private double maxValue; // max value of array
private double minValue; // min value of array
private double sdValue; // standard deviation of array
private double sumValue; // sum of array
public StatisticsDemo(double[] input) {
this.inputData = input;
Arrays.sort(inputData);
double N = inputData.length;
for(int i=0; i
{
if(i == 0) {
maxValue = inputData[i];
minValue = inputData[i];
}
if(maxValue < inputData[i]) {
maxValue = inputData[i];
}
if(minValue > inputData[i]) {
minValue = inputData[i];
}
sumValue += inputData[i];
}
meanValue = sumValue/N;
// if total number is odd
// calculate standard deviation and median value
// http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_deviation
if(isOdd(inputData.length))
{
medianValue = inputData[inputData.length/2];
}
else
{
double temp = inputData[inputData.length/2] + inputData[(inputData.length/2 -1)];
medianValue = temp/2.0d;
}
double powSum = 0.0d;
for(int k=0; k
powSum += Math.pow((inputData[k] - meanValue), 2);
}
// This correction (the use of N − 1 instead of N) is known as Bessel's correction
sdValue = Math.sqrt(powSum/(N-(double)1.0d));
}
private boolean isOdd(int n) {
if((n & 0x1) == 1)
return true;
else
return false;
}
public double getMedianValue() {
return medianValue;
}
public double getMeanValue() {
return meanValue;
}
public double getMaxValue() {
return maxValue;
}
public double getMinValue() {
return minValue;
}
public double getSdValue() {
return sdValue;
}
public double getSumValue() {
return sumValue;
}
public static void main(String[] args) {
double[] data = new double[]{15.23,12.11,7,88,17,89,6.578,13.456,9.1235,20.5678};
// Arrays.sort(data);
StatisticsDemo dsd = new StatisticsDemo(data);
DescriptiveStatistics ds = new DescriptiveStatistics();
for(int i=0; i
{
ds.addValue(data[i]);
}
System.out.println("Demo sum = " + dsd.getSumValue());
System.out.println("Demo mean = " + dsd.getMeanValue());
System.out.println("Demo median = " + dsd.getMedianValue());
System.out.println("Demo standard deviation = " + dsd.getSdValue());
System.out.println("DS sum = " + ds.getSum());
System.out.println("DS mean = " + ds.getMean());
System.out.println("DS median = " + ds.getPercentile(50));
System.out.println("DS standard deviation = " + ds.getStandardDeviation());
}
}
如有误导,后果自负!
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