计算标准差

Question

我们在聊天中讨论了标准偏差，所以我决定编写一个标准偏差计算器：

static double PopulationStandardDeviation(List<double> numberSet)
{
    double mean = numberSet.Average();

    return Math.Sqrt(numberSet.Sum(x => Math.Pow(x - mean, 2)) / numberSet.Count);
}

static double SampleStandardDeviation(List<double> numberSet)
{
    double mean = numberSet.Sum() / numberSet.Count;

    return Math.Sqrt(numberSet.Sum(x => Math.Pow(x - mean, 2)) / (numberSet.Count - 1));
}

如何改善这些情况呢？因为它们都是标准的Devation计算器，我应该将它们合并成一个带有static double StandardDeviation(List<double> numberSet, bool isSample)头的方法吗？它们是这个问题的最佳解决方案吗？

Answer 1

有两种方法很好。因为@britishtea在一条评论中这么说的原因--我只想逐字引用它：

将布尔值作为参数并根据该值进行不同行为的方法不是一个方法，而是两个方法！你应该把他们分开。您可以使用共享功能实现coursec，但是您的公共API应该提供两种方法。()- @britishtea

事实上，.NET框架也是这样做的(参见StandardDeviation()和StandardDeviationP()，谢谢@200_success)。

同时，当然不要重复自己。将公共逻辑提取到私有助手方法，然后根据私有方法重写公共方法：

private static double StandardDeviation(List<double> numberSet, double divisor)
{
    double mean = numberSet.Average();    
    return Math.Sqrt(numberSet.Sum(x => Math.Pow(x - mean, 2)) / divisor);
}

static double PopulationStandardDeviation(List<double> numberSet)
{
    return StandardDeviation(numberSet, numberSet.Count);
}

static double SampleStandardDeviation(List<double> numberSet)
{
    return StandardDeviation(numberSet, numberSet.Count - 1);
}

最后，参数名"numberSet“是一个用词不当的词，它指的是一个集合，而它实际上是一个列表。

Answer 2

双均值= numberSet.Average()；双均值= numberSet.Sum() / numberSet.Count；

在这两种情况下，我都坚持使用numberSet.Average()。

Answer 3

就性能而言，使用(x - mean) * (x - mean)而不是Math.Pow(x - mean, 2)。