如何在 Processing / Arduino 中计算统计模式

Question

我是一名设计老师，试图帮助学生应对编程挑战，所以我为了好玩而编写代码，但我不是专家。

她需要在使用与 Arduino 耦合的传感器的数据构建的数据集中找到mode（最常见的值），然后根据结果激活一些功能。

除了如何在 Arduino 中计算模式之外，我们已经弄清楚了大部分。我发现帖子 Get the element with the highest occurrence in an array 解决了 JavaScript 中的问题，但我无法“移植”它。

Answer 1

我已经使用HashMap 替换了 js {} 动态对象实例和浮动，但@weberik 的端口看起来更直接。

void setup() {
    int numValues = 10;
    float[] values = new float[numValues]; //Create an empty sample array
    for(int i = 0 ; i < numValues ; i++) values[i] = random(0.0,100.0); //Populate it with random values.
    println("mode: " + mode(values));
}

float mode(float[] source) {
    if (source.length == 0)
        return -1;
    HashMap<Float,Integer> modeMap = new HashMap<Float,Integer>();
    float result = source[0];
    int maxCount = 1;
    for (int i = 0; i < source.length; i++) {
        float el = source[i];
        if (modeMap.get(el) == null)
            modeMap.put(el,1);
        else
            modeMap.put(el,modeMap.get(el)+1);
        if (modeMap.get(el) > maxCount) {
            result = el;
            maxCount = modeMap.get(el);
        }
    }
    return result;
}

您提到了传感器输入，所以我假设数据将被连续采样，因此可以按一定间隔存储值，然后发送到处理模式。 只是一个疯狂的猜测，但她不是希望平均/平滑传感器读数吗？ 如果是这样，她可以在 Arduino 的一个数组中缓存一些值（比如 10 个），并在每次添加新值时获取平均值：

int vals[10]; //Array to store caches values.

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    for (int i=0 ; i < 10 ; i++) 
        vals[i] = 0; //Init with zeroes
}

void loop() {
    delay(100);
    int currentVal = average(analogRead(0));
    //Serial.print(currentVal,BYTE);
    Serial.println(currentVal);
}

int average(int newVal) {
    int total = 0; //Used to store the addition of all currently cached values
    for(int i = 9; i > 0; i--) { //Loop backwards from the one before last to 0
        vals[i] = vals[i-1]; //Overwrite the prev. value with the current(shift values in array by 1)
        total += vals[i]; //Add to total
    }
    vals[0] = newVal; //Add the newest value at the start of the array
    total += vals[0]; //Add that to the total as well
    return total *= .1; //Get the average (for 10 elemnts) same as total /= 10, but multiplication is faster than division.
}

Answer 2

我将您链接帖子中的代码移植到 Processing，但仅限于 int 数组。 我希望这会有所帮助。

void setup()
{
    int[] numbers = {1, 2, 3, 2, 1, 1, 1, 3, 4, 5, 2};
    println(mode(numbers));
}


int mode(int[] array) {
    int[] modeMap = new int [array.length];
    int maxEl = array[0];
    int maxCount = 1;

    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        int el = array[i];
        if (modeMap[el] == 0) {
            modeMap[el] = 1;
        }
        else {
            modeMap[el]++;
        }

        if (modeMap[el] > maxCount) {
            maxEl = el;
            maxCount = modeMap[el];
        }
    }
    return maxEl;
}