计算给定 NumPy 数组的平均值、标准差和方差
平均值、标准差和方差是用于描述给定数据集数据分布的统计指标。在 Numpy 库中，我们有计算数组平均值、标准差和方差的函数。让我们逐一详细了解。
平均值
平均值也称为平均值，是数组中所有元素的总和除以元素总数。它用于表示数据的集中趋势。
语法
以下是在数组上应用均值函数的语法 -
numpy.mean(arr)
其中
Numpy 是库。
mean 是函数。
arr 是输入数组。
示例
在下面的示例中，我们使用 mean() 函数来计算给定输入的一维数组的平均值。
import numpy as np
a = np.array([22,1,7,14,5,2])
print("输入数组:",a)
mean_array = np.mean(a)
print("给定输入数组的平均值:",mean_array)
输出
以下是给定输入数组的平均值的输出。
输入数组:[22 1 7 14 5 2]
给定输入数组的平均值:8.5
示例
让我们看另一个使用 Numpy 的 mean() 函数计算二维数组平均值的示例数组。
import numpy as np
a = np.array([[34,23],[90,34],[43,23],[10,34]])
print("输入数组:",a)
mean_array = np.mean(a)
print("给定输入二维数组的平均值:",mean_array)
输出
以下是上述代码的输出，当我们运行代码时 -
输入数组: [[34 23] [90 34] [43 23] [10 34]] 给定输入二维数组的平均值: 36.375
示例
在这里，我们使用 Numpy 数组的 mean() 函数计算三维数组的平均值。
import numpy as np
a = np.array([[[34,23],[90,34]],[[43,23],[10,34]]])
print("输入数组:",a)
mean_array = np.mean(a)
print("给定输入三维数组的平均值:",mean_array)
输出
输入数组: [[[34 23] [90 34]] [[43 23] [10 34]]] 给定输入三维数组的平均值:36.375
方差
这用于查找数据在给定数据集中的分布情况。它计算为每个数据点与平均值的平方差的平均值。从数学上讲，查找方差的公式如下。
Variance = (1/n) * sum((xi - mean)2)
其中，
n 是数据点的数量。
xi 是给定数据的第 i 个数据点。
平均值是给定数据的平均值
高方差
高方差
高方差表示数据值分布在很大范围内，而低方差表示值聚集在数据值的平均值附近。在 Numpy 中，我们有 var() 函数来计算给定数组的方差。
语法
以下是在数组上使用方差函数的语法。
numpy.var(arr)
其中，
Numpy 是库。
var 是函数。
arr 是输入数组。
示例
在下面的例子中，我们尝试使用 numpy 的 var() 函数计算一维数组的方差 –
import numpy as np
a = np.array([2,7,50,3,12])
print("输入数组:",a)
variance = np.var(a)
print("给定输入一维数组的方差:", variance)
输出
输入数组:[ 2 7 50 3 12] 给定输入一维数组的方差:322.16
示例
我们来看另一个示例，该示例使用 var() 函数计算二维数组的方差。
import numpy as np
a = np.array([[90,34],[43,23]])
print("输入数组:",a)
variance = np.var(a)
print("给定输入二维数组的方差:",variance)
输出
输入数组: [[90 34] [43 23]] 给定输入二维数组的方差:652.25
标准差
标准差定义了数据与平均值的分布程度，并告诉我们数据与平均值的偏差程度。该方法的数学公式如下。
标准差 = √(Σ(xi - x)2 / (n - 1))
其中，
n 是数据点的数量。
Σ(xi - x)2 是每个数据值与平均值之间的平方差之和。
使用 Python 计算标准差
在 python 的统计模块中，我们有一个函数 stdev() 来查找给定数组的标准差。
示例
在下面的例子中，我们尝试通过将一维数组传递给 stdev() 函数来计算数组的标准差 –
import statistics
import numpy as np
a = np.array([34,23,90,34,90,34,43,23])
print("输入数组:",a)
std = statistics.stdev(a)
print("给定输入一维数组的标准差:",std)
输出
以下是针对给定输入数组计算的标准差的输出。
输入数组:[34 23 90 34 90 34 43 23] 给定输入一维数组的标准差:27.694764848252458
