标准差 javascript答案

【问题标题】：Standard deviation javascript标准差 javascript
【发布时间】：2011-11-12 17:17:27
【问题描述】：

我正在尝试获取用户输入字符串的标准偏差。我有以下内容，但它返回错误的 SD 值。计算应如下所示：总和值/数值 = 平均值平方（对每个值求和）平方和/数值。

感谢协助（如果可能，请提供解释）：

function sum() {
  var val = document.getElementById('userInput').value;
  var temp = val.split(" ");
  var total = 0;
  var v;
  var mean = total / temp.length;
  var total1 = 0;
  var v1;
  var temp23;
  var square;

  for (var i = 0; i < temp.length; i++) {
    v = parseFloat(temp[i]);
    total += v;
  }

  mean = total / temp.length;

  for (var i = 0; i < temp.length; i++) {
    v1 = parseFloat(Math.pow(temp[i] - mean), 2);
    total1 += v1;
  }


  temp23 = total1 / temp.length;
  square = Math.sqrt(temp23);

  document.write(total + '<br />');
  document.write(mean + '<br />');
  document.write(square);
}

<html>

<head>
</head>

<body>
  <form id="input">
    <textarea id="userInput" rows=20 cols=20></textarea>
    <input id="Run" type=Button value="run" onClick="sum()" />
  </form>
</body>

</html>

【问题讨论】：

字符串没有标准偏差。你的意思是字符串中包含的一系列数字的标准差吗？

标签： javascript standard-deviation

【解决方案1】：

我认为（主要）问题在这一行：

v1 = parseFloat(Math.pow(temp[i]-mean),2);

应该是：

v1 = Math.pow(parseFloat(temp[i])-mean),2);

您的代码试图将temp[i] 中的字符串用作数字并从中减去mean，然后将其平方，然后解析结果值。需要 parseFloat before 在计算中使用它。此外，Math.pow 调用的右括号之外还有 ,2，因此平方也不起作用。

使用更有意义的变量名也会有所帮助，我的意思是，例如，您有一个名为“square”的变量，它保存平方根运算的结果。

附：如果用户输入非数字数据，您需要添加一些错误检查。检查parseFloat() 的结果是否不是NaN。我倾向于通过数组解析和检查有效数字进行初始循环，将解析的数字存储在第二个数组中（或将它们写回第一个数组），如果有任何无效，则给用户一条错误消息在那一点上停下来。然后在您的实际计算中，您不必担心在进行时进行解析（或者，在您的情况下，在第二个循环中再次解析）。

【讨论】：

【解决方案2】：

对于寻求更通用解决方案的任何人，这里是添加到 Array# 的标准偏差函数。该函数期望在一个数字数组上调用。

Array.prototype.stanDeviate = function(){
   var i,j,total = 0, mean = 0, diffSqredArr = [];
   for(i=0;i<this.length;i+=1){
       total+=this[i];
   }
   mean = total/this.length;
   for(j=0;j<this.length;j+=1){
       diffSqredArr.push(Math.pow((this[j]-mean),2));
   }
   return (Math.sqrt(diffSqredArr.reduce(function(firstEl, nextEl){
            return firstEl + nextEl;
          })/this.length));
};

【讨论】：

【解决方案3】：

function StandardDeviation(numbersArr) {
    //--CALCULATE AVAREGE--
    var total = 0;
    for(var key in numbersArr) 
       total += numbersArr[key];
    var meanVal = total / numbersArr.length;
    //--CALCULATE AVAREGE--
  
    //--CALCULATE STANDARD DEVIATION--
    var SDprep = 0;
    for(var key in numbersArr) 
       SDprep += Math.pow((parseFloat(numbersArr[key]) - meanVal),2);
    var SDresult = Math.sqrt(SDprep/numbersArr.length);
    //--CALCULATE STANDARD DEVIATION--
    alert(SDresult);
    
}

var numbersArr = [10, 11, 12, 13, 14];
StandardDeviation(numbersArr);

【讨论】：

更正：此代码用于未更正的标准差；对于正确的标准偏差，使用“var SDresult = Math.sqrt(SDprep/(numbersArr.length-1));”而不是“var SDresult = Math.sqrt(SDprep/numbersArr.length);”

【解决方案4】：

如果您不喜欢大量代码，则从数组中获取标准差的简写方法：

function getStandardDeviation (array) {
  const n = array.length
  const mean = array.reduce((a, b) => a + b) / n
  return Math.sqrt(array.map(x => Math.pow(x - mean, 2)).reduce((a, b) => a + b) / n)
}

【讨论】：

if (!array || array.length === 0) {return 0;} 避免除以 0

【解决方案5】：

标准差函数的快速实现：

const sd = numbers => {
  const mean = numbers.reduce((acc, n) => acc + n) / numbers.length;
  return Math.sqrt(
    numbers.reduce((acc, n) => (n - mean) ** 2) / numbers.length
  );
};

更正的 SD 版本：

const correctedSd = numbers => {
  const mean = numbers.reduce((acc, n) => acc + n) / numbers.length;
  return Math.sqrt(
    numbers.reduce((acc, n) => (n - mean) ** 2) / (numbers.length - 1)
  );
};

【讨论】：

这不会产生正确的标准偏差。我刚刚测试了这个函数的输出与 LibreOffice Calc 的 stddev() 函数产生的结果，这个答案不匹配。而@Foxcode 上面的答案确实会产生匹配结果：stackoverflow.com/a/53577159/1024832。 Math.js std() 函数也与此实现的结果不一致。
然后删除长度 - 1 部分并仅使用长度。这会给你未更正的 SD。

【解决方案6】：

这个函数工作并产生与 numjs 相同的结果

const st = (numbers) => {
  const mean = numbers.reduce((acc, item) => acc + item) / numbers.length;
  return Math.sqrt(numbers.reduce((acc, item) => acc + Math.pow((parseFloat(item) -mean), 2)))
}

【讨论】：

我确实测试了这个函数，它没有给你标准偏差。来自@Foxcode 的The answer 工作。

【解决方案7】：

这个 ES6 实现匹配 Excel 的内置 STDEV.P 和 STDEV.S（.S 是调用 STDEV 时的默认值）。在这里为usePopulation 传递true 标志将匹配Excel 的STDEV.P

const standardDeviation = (arr, usePopulation = false) => {
  const mean = arr.reduce((acc, val) => acc + val, 0) / arr.length;
  return Math.sqrt(
    arr.reduce((acc, val) => acc.concat((val - mean) ** 2), []).reduce((acc, val) => acc + val, 0) /
      (arr.length - (usePopulation ? 0 : 1))
  );
};

console.log('STDEV.S =>',
  standardDeviation([
    10, 2, 38, 23, 38, 23, 21
  ])
);

console.log('STDEV.P =>',
  standardDeviation([
    10, 2, 38, 23, 38, 23, 21
  ], true)
);

Original Source

【讨论】：

【解决方案8】：

标准差很简单。

计算平均值
将每个数字的减法与平均值平方。再次平均这些新数字以获得方差。
最后平方根方差得到标准差。

function standardDeviation(numArray) {
  const mean = numArray.reduce((s, n) => s + n) / numArray.length;
  const variance = numArray.reduce((s, n) => s + (n - mean) ** 2, 0) / (numArray.length - 1);
  return Math.sqrt(variance);
}

如果你有一个字符串数组，记得先转换浮点数组array.map(s => parseFloat(s))

【讨论】：

它不会产生与 mathjs 相同的结果。为此，您必须在方差部分通过numArray.length -1 修复numArray.length。
@throrin19 感谢您的更正。我将通过从长度中减去一个来修复它。

【解决方案9】：

你可以使用mathjs库

math.std(array)

【讨论】：