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统计模块 - Statistics Module

基础统计函数 - Basic Statistics Functions

Vorcyc.Mathematics.Statistics.Basic 是一个提供基本统计函数的类，包括均值、中位数、众数、方差、标准差和变异系数的计算方法。

以下方法均位于类 ：Vorcyc.Mathematics.Statistics.Basic

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📒目录

• 🔖 Sum 方法
• 🔖 Average 方法
• 🔖 Median 方法
• 🔖 Mode 方法
• 🔖 Variance 方法
• 🔖 StandardDeviation 方法
• 🔖 CoefficientOfVariation 方法
• 🔖 CalculateAllStatistics 方法

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Vorcyc.Mathematics.Statistics.Basic 类

Vorcyc.Mathematics.Statistics.Basic 是一个提供基本统计函数的类，包括均值、中位数、众数、方差、标准差和变异系数的计算方法。

方法

1. Sum 方法

• public static T Sum<T>(this Span<T> values) where T : INumber<T>

  • 计算一组值中元素的总和，使用 SIMD 进行优化。
  • 参数:
    • values: 要计算总和的值的一组值。
  • 返回值: 一组值中元素的总和。
  • 异常:
    • ArgumentException: 当 values 为空时抛出。

• public static T Sum<T>(this Span<T> values, Func<T, T> selector) where T : INumber<T>

  • 计算一组值中元素的总和，使用指定的选择器函数进行选择。
  • 参数:
    • values: 要计算总和的值的一组值。
    • selector: 用于选择值的函数。
  • 返回值: 一组值中元素的总和。
  • 异常:
    • ArgumentException: 当 values 为空时抛出。

2. Average 方法

• public static T Average<T>(this Span<T> values) where T : INumber<T>
  • 计算一组值中元素的平均值。
  • 参数:
    • values: 要计算平均值的值的一组值。
  • 返回值: 一组值中元素的平均值。
  • 异常:
    • ArgumentException: 当 values 为空时抛出。

3. Median 方法

• public static T Median<T>(this Span<T> values) where T : INumber<T>
  • 计算一组值中元素的中位数。
  • 参数:
    • values: 要计算中位数的值的一组值。
  • 返回值: 一组值中元素的中位数。
  • 异常:
    • ArgumentException: 当 values 为空时抛出。

4. Mode 方法

• public static T Mode<T>(this Span<T> values) where T : INumber<T>
  • 计算一组值中元素的众数。
  • 参数:
    • values: 要计算众数的值的一组值。
  • 返回值: 一组值中出现频率最高的元素。
  • 异常:
    • ArgumentException: 当 values 为空时抛出。

5. Variance 方法

• public static (T average, T variance) Variance<T>(this Span<T> values) where T : INumber<T>
  • 计算一组值中元素的平均值和方差。
  • 参数:
    • values: 要计算平均值和方差的值的一组值。
  • 返回值: 包含一组值中元素的平均值和方差的元组。
  • 异常:
    • ArgumentException: 当 values 为空时抛出。

6. StandardDeviation 方法

• public static T StandardDeviation<T>(this Span<T> values) where T : IFloatingPointIeee754<T>
  • 计算一组值中元素的标准差。
  • 参数:
    • values: 要计算标准差的值的一组值。
  • 返回值: 一组值中元素的标准差。
  • 异常:
    • ArgumentException: 当 values 为空时抛出。

7. CoefficientOfVariation 方法

• public static T CoefficientOfVariation<T>(this Span<T> values) where T : IFloatingPointIeee754<T>
  • 计算一组值中元素的变异系数。
  • 参数:
    • values: 要计算变异系数的值的一组值。
  • 返回值: 一组值中元素的变异系数。
  • 异常:
    • ArgumentException: 当 values 为空时抛出。

8. CalculateAllStatistics 方法

• public static (T Mean, T Median, T Mode, T Variance, T StandardDeviation, T CoefficientOfVariation) CalculateAllStatistics<T>(this Span<T> values) where T : IFloatingPointIeee754<T>
  • 计算一组值的所有统计值，包括均值、中位数、众数、方差、标准差和变异系数。
  • 参数:
    • values: 要计算统计值的一组值。
  • 返回值: 包含均值、中位数、众数、方差、标准差和变异系数的元组。
  • 异常:
    • ArgumentException: 当 values 为空时抛出。

代码示例

以下是一个使用 Basic 类中多个方法的示例，并在示例中加入了注释：

using System;
using System.Collections.Generic;
using Vorcyc.Mathematics.Statistics;
using static System.Runtime.InteropServices.JavaScript.JSType;

public class BasicStatisticsExample
{
    public static void Main()
    {
        // 定义数据集
        Span<double> data = new double[] { 1.0, 2.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 };

        // 计算总和
        double sum = data.Sum();
        Console.WriteLine("Sum: " + sum);

        // 计算平均值
        double average = data.Average();
        Console.WriteLine("Average: " + average);

        // 计算中位数
        double median = data.Median();
        Console.WriteLine("Median: " + median);

        // 计算众数
        double mode = data.Mode();
        Console.WriteLine("Mode: " + mode);

        // 计算方差
        var (mean, variance) = data.Variance();
        Console.WriteLine("Variance: " + variance);

        // 计算标准差
        double standardDeviation = data.StandardDeviation();
        Console.WriteLine("Standard Deviation: " + standardDeviation);

        // 计算变异系数
        double coefficientOfVariation = data.CoefficientOfVariation();
        Console.WriteLine("Coefficient of Variation: " + coefficientOfVariation);

        // 计算所有统计值
        var (meanAll, medianAll, modeAll, varianceAll, standardDeviationAll, coefficientOfVariationAll) = data.CalculateAllStatistics();

        Console.WriteLine($"Mean: {meanAll}, Median: {medianAll}, Mode: {modeAll}, Variance: {varianceAll}, Standard Deviation: {standardDeviationAll}, Coefficient of Variation: {coefficientOfVariationAll}");
    }
}