Java 流 - 标准差

coder 2024-03-06 原文

我想先澄清一下，我正在寻找一种使用 Streams 来计算标准差的方法(我目前有一种工作方法可以计算并返回 SD，但不使用 Streams)。

我正在使用的数据集非常匹配，如 Link 中所示.如该链接所示，我能够对我的数据进行分组并获得平均值，但无法弄清楚如何获得 SD。

代码

outPut.stream()
            .collect(Collectors.groupingBy(e -> e.getCar(),
                    Collectors.averagingDouble(e -> (e.getHigh() - e.getLow()))))
            .forEach((car,avgHLDifference) -> System.out.println(car+ "\t" + avgHLDifference));

我还检查了Link在 DoubleSummaryStatistics 上，但它似乎对 SD 没有帮助。

最佳答案

您可以为此任务使用自定义收集器来计算平方和。内置的 DoubleSummaryStatistics 收集器不会跟踪它。专家组对此进行了讨论in this thread但最终没有实现。计算平方和的难点在于对中间结果求平方时可能会溢出。

static class DoubleStatistics extends DoubleSummaryStatistics {

    private double sumOfSquare = 0.0d;
    private double sumOfSquareCompensation; // Low order bits of sum
    private double simpleSumOfSquare; // Used to compute right sum for non-finite inputs

    @Override
    public void accept(double value) {
        super.accept(value);
        double squareValue = value * value;
        simpleSumOfSquare += squareValue;
        sumOfSquareWithCompensation(squareValue);
    }

    public DoubleStatistics combine(DoubleStatistics other) {
        super.combine(other);
        simpleSumOfSquare += other.simpleSumOfSquare;
        sumOfSquareWithCompensation(other.sumOfSquare);
        sumOfSquareWithCompensation(other.sumOfSquareCompensation);
        return this;
    }

    private void sumOfSquareWithCompensation(double value) {
        double tmp = value - sumOfSquareCompensation;
        double velvel = sumOfSquare + tmp; // Little wolf of rounding error
        sumOfSquareCompensation = (velvel - sumOfSquare) - tmp;
        sumOfSquare = velvel;
    }

    public double getSumOfSquare() {
        double tmp =  sumOfSquare + sumOfSquareCompensation;
        if (Double.isNaN(tmp) && Double.isInfinite(simpleSumOfSquare)) {
            return simpleSumOfSquare;
        }
        return tmp;
    }

    public final double getStandardDeviation() {
        return getCount() > 0 ? Math.sqrt((getSumOfSquare() / getCount()) - Math.pow(getAverage(), 2)) : 0.0d;
    }

}

然后，您可以将此类用于

Map<String, Double> standardDeviationMap =
    list.stream()
        .collect(Collectors.groupingBy(
            e -> e.getCar(),
            Collectors.mapping(
                e -> e.getHigh() - e.getLow(),
                Collector.of(
                    DoubleStatistics::new,
                    DoubleStatistics::accept,
                    DoubleStatistics::combine,
                    d -> d.getStandardDeviation()
                )
            )
        ));

这会将输入列表收集到一个映射中，其中值对应于同一键的 high - low 的标准差。

关于Java 流 - 标准差，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/36263352/

Java 流 double simpleSumOfSquare DoubleStatistics java-8 java-stream standard-deviation

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