C++ で標準偏差を計算する
Suraj P
2023年10月12日
この記事では、C++ プログラミング言語での標準偏差の計算について説明します。
標準偏差
まず、標準偏差とは何かを理解しましょう。これは分散の統計的尺度であり、平均と比較してデータセット内の数値の広がりを測定することを意味します。
分散の平方根を見つけるだけで、標準偏差を取得できます。分散は、平均からの差の 2 乗の平均に他なりません。
したがって、上記の説明に基づいて、標準偏差を計算するには、次の手順を実行する必要があります。
-
データセットの平均を計算します。
-
次に、各数値から平均を引き、結果を 2 乗します。
-
分散を解決するために、上記の 2 乗の差の平均を求めます。
-
ここで、ステップ 3 で取得した分散の平方根を見つけます。
これをよりよく理解するために、以下の例を検討してください。データセットがあるとします。
100 , 200 , 300 , 400 , 500
- データの平均は次のとおりです：（100 + 200 + 300 + 400 + 500）/ 5 = 300
- データの分散は次のとおりです：（（100-300）^ 2 +（200-300）^ 2 + … +（500-300）^ 2）/ 5 = 20000
- 標準偏差は分散の平方根 = 141.421
C++ で標準偏差を計算する
C++ の標準偏差を見つけるには、次の手順を実行する必要があります。
-
ユーザーまたはファイルから入力データセットを取得します。データを配列データ構造に格納します。
-
その平均を求めます。
-
各要素を反復処理し、平均を減算して、結果を 2 乗します。
-
手順 3 で結果の平均を求めます。これにより、分散が得られます。
-
標準偏差について、手順 4 で取得した数値の平方根を求めます。
コード例：
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
int n; // number of elements we want user to enter
cout << "Enter the number of elements\n";
cin >> n;
int arr[n]; // array to store the elements
cout << "Enter the elements\n";
for (int i = 0; i < n; i++) cin >> arr[i];
int sum = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
sum = sum + arr[i];
}
double mean = (double)sum / n;
double sum2 = 0.0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
sum2 = sum2 + (arr[i] - mean) * (arr[i] - mean);
}
double variance = (double)sum2 / n;
double standardDeviation = sqrt(variance);
cout << "Mean: " << mean << endl;
cout << "Variance: " << variance << endl;
cout << "Standard deviation: " << standardDeviation;
}
出力：
Enter the number of elements
5
Enter the elements
100
200
300
400
500
Mean: 300
Variance: 20000
Standard deviation: 141.421
著者： Suraj P
