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怎么用Java计算中位数、方差、标准差、众数

发表于：2025-02-01 作者：千家信息网编辑

千家信息网最后更新 2025年02月01日，本篇内容主要讲解"怎么用Java计算中位数、方差、标准差、众数"，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习"怎么用Java计算中位数、方差、标准差、众数"

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Java计算中位数、方差、标准差、众数

import java.text.DecimalFormat;import java.util.*;/** * 数学算法（数学算法（方差、标准差、中位数、众数）） * @author  * */public class MathAlgorithm {        private final static double dmax = 999;// Double.MAX_VALUE;//Double类型的最大值，太大的double值，相乘会达到无穷大        private final static double dmin = Double.MIN_VALUE;// Double类型的最小值        private final static int n = 100;// 假设求取100个doubl数的方差和标准差        public static void main(String[] args) {                Random random = new Random();                double[] x = new double[n];                for (int i = 0; i < n; i++) {// 随机生成n个double数                        x[i] = Double.valueOf(Math.floor(random.nextDouble() * (dmax - dmin)));                        System.out.println(x[i]);                }                // 设置doubl字符串输出格式，不以科学计数法输出                DecimalFormat df = new DecimalFormat("#,##0.00");// 格式化设置                // 计算方差                double dV = getVariance(x);                System.out.println("方差=" + df.format(dV));                // 计算标准差                double dS = getStandardDiviation(x);                System.out.println("标准差=" + df.format(dS));                                                int[] intArr={5,10,15,8,6};                System.out.println(Arrays.toString(intArr)+" 中位数:"+median(intArr));                                int[] intArr2={5,10,15,8,6,7};                System.out.println(Arrays.toString(intArr2)+" 中位数:"+median(intArr2));                                int[] arr = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1, 1, 2, 2, 3, 4, 5};        List modalNums = getModalNums(arr);        System.out.println("众数："+modalNums);                float[] arr2 = {0.1f, 1.1f, 2.1f, 3.1f, 4.1f, 5.1f, 6.1f, 7.1f, 8.1f, 9.1f, 10.1f, 1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 4.1f, 5.1f};        List modalNums2 = getModalNums(arr2);        System.out.println("众数："+modalNums2);        }        /**         * 方差s^2=[(x1-x)^2 +...(xn-x)^2]/n         * @param x         * @return         */        public static double getVariance(double[] x) {                int m = x.length;                double sum = 0;                for (int i = 0; i < m; i++) {// 求和                        sum += x[i];                }                double dAve = sum / m;// 求平均值                double dVar = 0;                for (int i = 0; i < m; i++) {// 求方差                        dVar += (x[i] - dAve) * (x[i] - dAve);                }                return dVar / m;        }        /**         * 标准差σ=sqrt(s^2)         * @param x         * @return         */        public static double getStandardDiviation(double[] x) {                int m = x.length;                double sum = 0;                for (int i = 0; i < m; i++) {// 求和                        sum += x[i];                }                double dAve = sum / m;// 求平均值                double dVar = 0;                for (int i = 0; i < m; i++) {// 求方差                        dVar += (x[i] - dAve) * (x[i] - dAve);                }                return Math.sqrt(dVar / m);        }                /**         * 中位数(int)     * @param nums: A list of integers.     * @return: An integer denotes the middle number of the array.     */    public static int median(int []nums){                if(nums.length==0)                        return 0;                int start=0;                int end=nums.length-1;                int index=partition(nums, start, end);                if(nums.length%2==0){                        while(index!=nums.length/2-1){                                if(index>nums.length/2-1){                                        index=partition(nums, start, index-1);                                }else{                                        index=partition(nums, index+1, end);                                }                        }                }else{                        while(index!=nums.length/2){                                if(index>nums.length/2){                                        index=partition(nums, start, index-1);                                }else{                                        index=partition(nums, index+1, end);                                }                        }                }                return nums[index];        }            private static int partition(int nums[], int start, int end){                int left=start;                int right=end;                int pivot=nums[left];                while(left=pivot){                                right--;                        }                        if(leftnums.length/2-1){                                        index=partition(nums, start, index-1);                                }else{                                        index=partition(nums, index+1, end);                                }                        }                }else{                        while(index!=nums.length/2){                                if(index>nums.length/2){                                        index=partition(nums, start, index-1);                                }else{                                        index=partition(nums, index+1, end);                                }                        }                }                return nums[index];        }            private static int partition(float nums[], int start, int end){                int left=start;                int right=end;                float pivot=nums[left];                while(left=pivot){                                right--;                        }                        if(left getModalNums(int[] arr) {        int n = arr.length;        if (n == 0) {            return new ArrayList();        }        if (n == 1) {            return Arrays.asList(arr[0]);        }        Map freqMap = new HashMap<>();        for (int i = 0; i < n; i++) { // 统计数组中每个数出现的频率            Integer v = freqMap.get(arr[i]);            // v == null 说明 freqMap 中还没有这个 arr[i] 这个键            freqMap.put(arr[i], v == null ? 1 : v + 1);        }        // 将 freqMap 中所有的键值对（键为数，值为数出现的频率）放入一个 ArrayList        List> entries = new ArrayList<>(freqMap.entrySet());        // 对 entries 按出现频率从大到小排序        Collections.sort(entries, new Comparator>() {            @Override            public int compare(Map.Entry e1, Map.Entry e2) {                return e2.getValue() - e1.getValue();            }        });        List modalNums = new ArrayList<>();        modalNums.add(entries.get(0).getKey()); // 排序后第一个 entry 的键肯定是一个众数        int size = entries.size();        for (int i = 1; i < size; i++) {            // 如果之后的 entry 与第一个 entry 的 value 相等，那么这个 entry 的键也是众数            if (entries.get(i).getValue().equals(entries.get(0).getValue())) {                modalNums.add(entries.get(i).getKey());            } else {                break;            }        }        return modalNums;    }                /**         * 众数(float)         * 众数:在一个数组中出现次数最多的数         * 如果存在多个众数，则一起返回         * @param arr         * @return         */        public static List getModalNums(float[] arr) {        int n = arr.length;        if (n == 0) {            return new ArrayList();        }        if (n == 1) {            return Arrays.asList(arr[0]);        }        Map freqMap = new HashMap<>();        for (int i = 0; i < n; i++) { // 统计数组中每个数出现的频率            Integer v = freqMap.get(arr[i]);            // v == null 说明 freqMap 中还没有这个 arr[i] 这个键            freqMap.put(arr[i], v == null ? 1 : v + 1);        }        // 将 freqMap 中所有的键值对（键为数，值为数出现的频率）放入一个 ArrayList        List> entries = new ArrayList<>(freqMap.entrySet());        // 对 entries 按出现频率从大到小排序        Collections.sort(entries, new Comparator>() {            @Override            public int compare(Map.Entry e1, Map.Entry e2) {                return e2.getValue() - e1.getValue();            }        });        List modalNums = new ArrayList<>();        modalNums.add(entries.get(0).getKey()); // 排序后第一个 entry 的键肯定是一个众数        int size = entries.size();        for (int i = 1; i < size; i++) {            // 如果之后的 entry 与第一个 entry 的 value 相等，那么这个 entry 的键也是众数            if (entries.get(i).getValue().equals(entries.get(0).getValue())) {                modalNums.add(entries.get(i).getKey());            } else {                break;            }        }        return modalNums;    }}