在 PowerShell 中查找数据集的统计模式

Question

这个自我回答的问题是this question 的后续问题：

如何确定给定数据集的（数组）statistical mode，即最常出现的一个值或一组值？

例如，在数组1, 2, 2, 3, 4, 4, 5 中有两种模式，2 和4，因为它们是出现频率最高的值。

Answer 1

使用Group-Object、Sort-Object 和do ... while 循环的组合：

# Sample dataset.
$dataset = 1, 2, 2, 3, 4, 4, 5

# Group the same numbers and sort the groups by member count, highest counts first.
$groups = $dataset | Group-Object | Sort-Object Count -Descending

# Output only the numbers represented by those groups that have 
# the highest member count.
$i = 0
do { $groups[$i].Group[0] } while ($groups[++$i].Count -eq $groups[0].Count)

上面产生2和4，这是两种模式（出现频率最高的值，在这种情况下每个两次），按升序排序（因为Group-Object按分组标准排序，Sort-Object的排序算法是稳定的）。

注意：虽然此解决方案在概念上很简单，但大型数据集的性能可能是一个问题；有关某些输入可能的优化，请参阅底部部分。

说明：

• Group-Object 按相等对所有输入进行分组。

• Sort-Object -Descending 按成员计数以降序方式对结果组进行排序（最常出现的输入优先）。

• do ... while 语句遍历已排序的组，并输出每个组表示的输入，只要组成员和因此出现计数（频率）最高，正如第一个组的成员计数所暗示的那样。

---

性能更好的解决方案，包含字符串和数字：

如果输入元素都是简单的数字或字符串（与复杂的对象相反），则可以进行优化：

• Group-Object 的-NoElement 禁止收集每个组中的单个输入。

• 每个组的.Name 属性反映了分组值，但作为字符串，因此必须将其转换回其原始数据类型。

# Sample dataset.
# Must be composed of all numbers or strings.
$dataset = 1, 2, 2, 3, 4, 4, 5

# Determine the data type of the elements of the dataset via its first element.
# All elements are assumed to be of the same type.
$type = $dataset[0].GetType()

# Group the same numbers and sort the groups by member count, highest counts first.
$groups = $dataset | Group-Object -NoElement | Sort-Object Count -Descending

# Output only the numbers represented by those groups that have 
# the highest member count.
# -as $type converts the .Name string value back to the original type.
$i = 0
do { $groups[$i].Name -as $type } while ($groups[++$i].Count -eq $groups[0].Count)