Вычислить среднее арифметическое в Python
Термин среднее арифметическое — это среднее арифметическое чисел. Математическая формула для определения среднего арифметического заключается в делении суммы чисел на количество. В Python это определяется следующими способами.
- Используйте математическую формулу.
- Используйте функцию mean () из стандартных библиотек Python, таких как NumPy , statistics , scipy .
Используйте математическую формулу для вычисления среднего арифметического в Python
Следуйте этой программе, чтобы использовать математическую формулу.
Используйте функцию numpy.mean() для вычисления среднего арифметического в Python
Стандартная библиотека NumPy содержит функцию mean() , используемую для определения среднего арифметического в Python. Для этого сначала импортируйте библиотеку NumPy . См. Пример ниже.
Используйте функцию statistics.mean() для вычисления среднего арифметического в Python
Библиотека statistics содержит функцию mean() , используемую для определения среднего арифметического. Для этого сначала импортируйте библиотеку statistics . Следуйте приведенному ниже примеру.
Используйте функцию scipy.mean() для вычисления среднего арифметического в Python
Библиотека scipy содержит функцию mean() , используемую для определения среднего значения. Для этого сначала импортируйте scipy библиотеку. Вот пример.
Как найти среднее значение списка в Python
В этой статье мы рассмотрим различные способы найти среднее значение списка в списке Python. Среднее значение – это значение, которое представляет весь набор элементов данных или элементов.
Формула: Среднее значение = сумма чисел / общее количество.
Методы поиска среднего значения списка
Для вычисления среднего значения списка в Python можно использовать любой из следующих методов:
- Функция mean();
- Встроенный метод sum();
- Методы lambda() и reduce();
- Метод operator.add().
Функция mean()
Python 3 имеет модуль статистики, который содержит встроенную функцию для вычисления среднего числа. Функция statistics.mean() используется для вычисления среднего входного значения или набора данных.
Функция mean() принимает список, кортеж или набор данных, содержащий числовые значения, в качестве параметра и возвращает среднее значение элементов данных.
В приведенном выше фрагменте кода мы использовали метод statistics.round() для округления выходного среднего до определенного десятичного значения.
Использование функции sum()
Функция statistics.sum() также может использоваться для поиска среднего значения данных в списке Python.
Функция statistics.len() используется для вычисления длины списка, т.е. количества элементов данных, присутствующих в списке.
Кроме того, функция statistics.sum() используется для вычисления суммы всех элементов данных в списке.
Примечание: среднее значение = (сумма) / (количество).
3. Использование reduce() и lambda()
Мы можем использовать функцию reduce() вместе с функцией lambda().
Функция reduce() в основном используется для применения определенной (входной) функции к набору элементов, переданных в функцию.
- Первоначально функция reduce() применяет переданную функцию к первым двум последовательным элементам и возвращает результат.
- Далее мы применяем ту же функцию к результату, полученному на предыдущем шаге, и к элементу, следующему за вторым элементом.
- Этот процесс продолжается, пока не дойдет до конца списка.
- Наконец, результат возвращается на терминал или экран в качестве вывода.
Функция lambda() используется для создания и формирования анонимных функций, то есть функции без имени или подписи.
Функция operator.add() для поиска среднего значения списка
Модуль operator.add() содержит различные функции для эффективного выполнения основных вычислений и операций.
Функцию operator.add() можно использовать для вычисления суммы всех значений данных, присутствующих в списке, с помощью функции reduce().
Примечание: среднее значение = (сумма) / (длина или количество элементов)
Метод NumPy average() для вычисления среднего значения списка
Модуль NumPy имеет встроенную функцию для вычисления среднего значения элементов данных, присутствующих в наборе данных или списке.
Rukovodstvo
статьи и идеи для разработчиков программного обеспечения и веб-разработчиков.
Вычисление среднего, медианы и моды в Python
Введение Когда мы пытаемся описать и обобщить выборку данных, мы, вероятно, начинаем с нахождения среднего [https://en.wikipedia.org/wiki/Mean] (или среднего), медианы [https: // en .wikipedia.org / wiki / Median] и режим [https://en.wikipedia.org/wiki/Mode_(statistics)] данных. Это центральная тенденция [https://en.wikipedia.org/wiki/Central_tendency] меры и часто первый взгляд на набор данных. В этом руководстве мы узнаем, как найти или вычислить среднее значение, медиану,
Время чтения: 9 мин.
Вступление
Когда мы пытаемся описать и обобщить выборку данных, мы, вероятно, начинаем с нахождения среднего (или среднего), медианы и режима данных. Это основные меры тенденций, которые часто являются нашим первым взглядом на набор данных.
В этом руководстве мы узнаем, как найти или вычислить среднее значение, медиану и режим в Python. Сначала мы закодируем функцию Python для каждой меры, а затем воспользуемся statistics Python для выполнения той же задачи.
Обладая этими знаниями, мы сможем быстро взглянуть на наши наборы данных и получить представление об общей тенденции данных.
Оглавление
Расчет среднего значения выборки
Если у нас есть выборка числовых значений, то ее среднее или среднее
- это общая сумма значений (или наблюдений), деленная на количество значений.
Допустим, у нас есть образец [4, 8, 6, 5, 3, 2, 8, 9, 2, 5] . Мы можем вычислить его среднее значение, выполнив операцию:
(4 + 8 + 6 + 5 + 3 + 2 + 8 + 9 + 2 + 5) / 10 = 5,2
Среднее арифметическое — это общее описание наших данных. Предположим, вы купили 10 фунтов помидоров. Если пересчитать дома помидоры, получится 25 помидоров. В этом случае вы можете сказать, что средний вес помидора составляет 0,4 фунта. Это было бы хорошее описание ваших помидоров.
Среднее также может быть плохим описанием выборки данных. Допустим, вы анализируете группу собак. Если вы возьмете совокупный вес всех собак и разделите его на количество собак, то это, вероятно, будет плохим описанием веса отдельной собаки, поскольку разные породы собак могут иметь очень разные размеры и вес.
Насколько хорошо или плохо среднее значение описывает выборку, зависит от того, насколько разбросаны данные. В случае помидоров, они почти одинакового веса, и среднее значение является хорошим их описанием. В случае с собаками нет актуальных собак. Они могут варьироваться от крошечного чихуахуа до гигантского немецкого мастифа. Итак, среднее само по себе в данном случае не очень хорошее описание.
Теперь пора приступить к делу и узнать, как вычислить среднее значение с помощью Python.
Расчет среднего с помощью Python
Чтобы вычислить среднее значение выборки числовых данных, мы будем использовать две встроенные функции Python. Один для вычисления общей суммы значений, а другой для вычисления длины выборки.
Первая функция — это sum() . Эта встроенная функция принимает итерацию числовых значений и возвращает их общую сумму.
Вторая функция — len() . Эта встроенная функция возвращает длину объекта. len() может принимать в качестве аргумента последовательности (строка, байты, кортеж, список или диапазон) или коллекции (словарь, набор или замороженный набор).
Вот как мы можем вычислить среднее значение:
Сначала мы суммируем значения в sample используя sum() . Затем мы делим эту сумму на длину sample , которая является результирующим значением len(sample) .
Использование Python mean ()
Поскольку вычисление среднего — это обычная операция, Python включает эту функцию в модуль statistics Он предоставляет некоторые функции для расчета базовой статистики по наборам данных. Функция statistics.mean() берет образец числовых данных (любых итерируемых) и возвращает их среднее значение.
Вот как работает функция mean() Python:
Нам просто нужно импортировать statistics а затем вызвать mean() с нашим образцом в качестве аргумента. Это вернет среднее значение выборки. Это быстрый способ найти среднее значение с помощью Python.
Нахождение медианы выборки
Медиана выборки числовых данных — это значение, которое находится посередине при сортировке данных. Данные могут быть отсортированы по возрастанию или убыванию, медиана остается прежней.
Чтобы найти медиану, нам необходимо:
-
образец
- Найдите значение в середине отсортированного образца
При нахождении числа в центре отсортированной выборки мы можем столкнуться с двумя типами ситуаций:
- Если в выборке есть нечетное количество наблюдений , то среднее значение в отсортированной выборке — это медиана.
- Если в выборке есть четное количество наблюдений , нам нужно вычислить среднее из двух средних значений в отсортированной выборке.
Если у нас есть выборка [3, 5, 1, 4, 2] и мы хотим найти ее медиану, то сначала мы сортируем выборку по [1, 2, 3, 4, 5] . Медиана будет равна 3 поскольку это значение посередине.
С другой стороны, если у нас есть выборка [1, 2, 3, 4, 5, 6] , то ее медиана будет (3 + 4) / 2 = 3.5 .
Давайте посмотрим, как мы можем использовать Python для вычисления медианы.
Поиск медианы с помощью Python
Чтобы найти медиану, нам сначала нужно отсортировать значения в нашей выборке . Этого можно добиться с помощью встроенной функции sorted() sorted() принимает итерацию и возвращает отсортированный list содержащий те же значения, что и исходная итерация.
Второй шаг — найти значение, которое находится в середине отсортированной выборки. Чтобы найти это значение в выборке с нечетным количеством наблюдений, мы можем разделить количество наблюдений на 2. Результатом будет индекс значения в середине отсортированной выборки.
Поскольку оператор деления ( / ) возвращает число с плавающей запятой, нам нужно использовать оператор деления этажа ( // ), чтобы получить целое число. Итак, мы можем использовать его как индекс в операции индексации ( [] ).
Если в выборке есть четное количество наблюдений, нам нужно найти два средних значения. Скажем, у нас есть образец [1, 2, 3, 4, 5, 6] . Если мы разделим его длину ( 6 ) на 2 с помощью деления пола, то получим 3 . Это индекс нашего верхнего среднего значения ( 4 ). Чтобы найти индекс нашего нижнего среднего значения ( 3 ), мы можем уменьшить индекс верхнего среднего значения на 1 .
Давайте объединим все это в функцию, которая вычисляет медиану выборки. Вот возможная реализация:
Эта функция берет образец числовых значений и возвращает их медиану. Сначала мы находим длину образца n . Затем мы вычисляем индекс среднего значения (или верхнего среднего значения) путем деления n на 2 .
Оператор if проверяет, есть ли в имеющейся выборке нечетное количество наблюдений. Если да, то медиана — это значение index .
Окончательный return выполняется, если в выборке есть четное количество наблюдений. В этом случае мы находим медиану, вычисляя среднее из двух средних значений.
Обратите внимание, что операция нарезки [index — 1:index + 1] получает два значения. Значение в index — 1 и значение в index поскольку операции нарезки исключают значение в конечном индексе ( index + 1 ).
Использование медианы Python ()
Функция Python statistics.median() берет выборку данных и возвращает ее медиану. Вот как работает метод:
Обратите внимание, что median() автоматически обрабатывает вычисление медианы для выборок с нечетным или четным числом наблюдений.
Поиск режима образца
Режим — это наиболее частое наблюдение (или наблюдения) в выборке. Если у нас есть образец [4, 1, 2, 2, 3, 5] , то его режим равен 2 потому что 2 появляется в образце два раза, тогда как другие элементы появляются только один раз.
Режим не обязательно должен быть уникальным. Некоторые образцы имеют более одного режима. Скажем, у нас есть образец [4, 1, 2, 2, 3, 5, 4] . В этом примере есть два режима — 2 и 4 потому что эти значения появляются чаще и оба появляются одинаковое количество раз.
Этот режим обычно используется для категориальных данных. Распространенными категориальными типами данных являются:
- логическое значение — может принимать только два значения, например true или false , male или female
- номинальный — может принимать более двух значений, например, American — European — Asian — African
- порядковый — может принимать более двух значений, но значения имеют логический порядок, например, few — some — many
Когда мы анализируем набор категориальных данных, мы можем использовать этот режим, чтобы узнать, какая категория является наиболее распространенной в наших данных.
Мы можем найти образцы, у которых нет режима. Если все наблюдения уникальны (нет повторяющихся наблюдений), то в вашей выборке не будет режима.
Теперь, когда мы знаем основы режима, давайте посмотрим, как его найти с помощью Python.
Поиск режима с помощью Python
Чтобы найти режим с помощью Python, мы начнем с подсчета количества вхождений каждого значения в рассматриваемом примере. Затем мы получим значения с большим количеством вхождений.
Поскольку подсчет объектов — обычная операция, Python предоставляет класс collections.Counter Этот класс специально разработан для подсчета предметов.
Класс Counter предоставляет метод, определенный как .most_common([n]) . Этот метод возвращает list кортежей из двух элементов с n более общими элементами и их соответствующими счетчиками. Если n опущено или None , то .most_common() возвращает все элементы.
Давайте воспользуемся Counter и .most_common() чтобы закодировать функцию, которая берет образец данных и возвращает свой режим.
Вот возможная реализация:
Сначала мы подсчитываем наблюдения в sample с помощью объекта Counter c ). Затем мы используем составление списка, чтобы создать list содержащий наблюдения, которые встречаются в выборке одинаковое количество раз.
Поскольку .most_common(1) возвращает list с одним tuple формы (observation, count) , нам нужно получить наблюдение с индексом 0 в list а затем элемент с индексом 1 во вложенном tuple . Это можно сделать с помощью выражения c.most_common(1)[0][1] . Это значение является первым режимом нашего образца.
Обратите внимание, что условие понимания сравнивает счетчик каждого наблюдения ( v ) со счетчиком наиболее распространенного наблюдения ( c.most_common(1)[0][1] ). Это позволит нам получить несколько наблюдений ( k ) с одним и тем же подсчетом в случае многомодовой выборки.
Использование режима Python ()
Python statistics.mode() принимает некоторые data и возвращает свой (первый) режим. Посмотрим, как это можно использовать:
В одномодовом примере функция Python mode() возвращает наиболее распространенное значение 2 . Однако в следующих двух примерах он вернул 4 и few . В этих образцах были другие элементы, встречающиеся такое же количество раз, но они не были включены.
Начиная с Python 3.8 мы также можем использовать statistics.multimode() который принимает итерацию и возвращает list режимов.
Вот пример использования multimode() :
Примечание . Функция всегда возвращает list , даже если вы передаете одномодовый образец.
Заключение
Среднее (или среднее), медиана и мода обычно являются нашим первым взглядом на выборку данных, когда мы пытаемся понять центральную тенденцию данных.
В этом руководстве мы узнали, как найти или вычислить среднее значение, медиану и режим с помощью Python. Сначала мы пошагово рассмотрели, как создавать наши собственные функции для их вычисления, а затем как использовать statistics Python как быстрый способ найти эти показатели.
Найти среднее или приближенное к среднему число из списка
Есть список с числами. Как правильно найти число как можно ближе стоящее к средине списка?
В данном случае это число 11, но посколько его нет ближе всего к нему стоит 10.
![]()
lambda num: abs(num — avg) это функция, которая выражает понятие «приближённое к среднему» — чем это значение меньше тем ближе к среднему (при нуле совпадает со средним). Можно имя этой функции дать:
Если представить, что точки лежат на линии, то distance возвращает Евклидову метрику — длину отрезка между точками. Именно поэтому используется abs() функция, которая возвращает абсолютное значение: abs(5 — 11) == abs(17 — 11) == 6 в данном случае, числа 5 и 17 на одном расстоянии от среднего 11 .
min() возвращает такое число из list_nums списка, которое ближе всего к avg находится по метрике, определяемой distance() .