java 计算中位数的实现方法

最近工作需要 要求把python的代码写成java版本，python中有一个np.median（）求中位数的方法，java决定手写一个

先说说什么是中位数：

中位数就是中间的那个数，

如果一个集合是奇数个，那么中位数就是按大小排列后，最中间那个数，

如果一个集合是偶数个，那么中位数就是按大小排列后，最中间那2个数的平均数。

比如：

1，2，3，4，5 那中位数就是3

1，2，3，4，5，6 那中位数就是 （3+4）/2 = 3.5

知道逻辑后方法就很简单了 下面是代码

public static void main(String[] args) { List<Integer> total = new ArrayList<Integer>(); total.add(4); total.add(2); total.add(3); total.add(1); total.add(5); total.add(6); double a = median(total); System.out.println(a);}private static double median(List<Integer> total) { double j = 0; //集合排序 Collections.sort(total); int size = total.size(); if(size % 2 == 1){ j = total.get((size-1)/2); }else { //加0.0是为了把int转成double类型，否则除以2会算错 j = (total.get(size/2-1) + total.get(size/2) + 0.0)/2; } return j;}

1. 方法内先判断集合是奇数还是偶数，如果是奇数那么就是第n+1/2个数 ，也就是下标为n-1/2的值，

如果是偶数 就是第n/2和n/2+1的数的平均值 也就是下标为n/2-1和n/2的平均值

2. 该方法传入的是list集合 如果为数组 可以先用Arrays.aslist()方法转换后传入

补充知识：Java计算中位数、方差、标准差、众数

我就废话不多说了，大家还是直接看代码吧~

import java.text.DecimalFormat;import java.util.*; /** * 数学算法（数学算法（方差、标准差、中位数、众数）） * @author * */public class MathAlgorithm {private final static double dmax = 999;// Double.MAX_VALUE;//Double类型的最大值，太大的double值，相乘会达到无穷大private final static double dmin = Double.MIN_VALUE;// Double类型的最小值private final static int n = 100;// 假设求取100个doubl数的方差和标准差 public static void main(String[] args) {Random random = new Random();double[] x = new double[n];for (int i = 0; i < n; i++) {// 随机生成n个double数x[i] = Double.valueOf(Math.floor(random.nextDouble() * (dmax - dmin)));System.out.println(x[i]);}// 设置doubl字符串输出格式，不以科学计数法输出DecimalFormat df = new DecimalFormat('#,##0.00');// 格式化设置// 计算方差double dV = getVariance(x);System.out.println('方差=' + df.format(dV));// 计算标准差double dS = getStandardDiviation(x);System.out.println('标准差=' + df.format(dS));int[] intArr={5,10,15,8,6};System.out.println(Arrays.toString(intArr)+' 中位数:'+median(intArr));int[] intArr2={5,10,15,8,6,7};System.out.println(Arrays.toString(intArr2)+' 中位数:'+median(intArr2));int[] arr = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1, 1, 2, 2, 3, 4, 5}; List<Integer> modalNums = getModalNums(arr); System.out.println('众数：'+modalNums);float[] arr2 = {0.1f, 1.1f, 2.1f, 3.1f, 4.1f, 5.1f, 6.1f, 7.1f, 8.1f, 9.1f, 10.1f, 1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 4.1f, 5.1f}; List<Float> modalNums2 = getModalNums(arr2); System.out.println('众数：'+modalNums2);} /** * 方差s^2=[(x1-x)^2 +...(xn-x)^2]/n * @param x * @return */public static double getVariance(double[] x) {int m = x.length;double sum = 0;for (int i = 0; i < m; i++) {// 求和sum += x[i];}double dAve = sum / m;// 求平均值double dVar = 0;for (int i = 0; i < m; i++) {// 求方差dVar += (x[i] - dAve) * (x[i] - dAve);}return dVar / m;} /** * 标准差σ=sqrt(s^2) * @param x * @return */public static double getStandardDiviation(double[] x) {int m = x.length;double sum = 0;for (int i = 0; i < m; i++) {// 求和sum += x[i];}double dAve = sum / m;// 求平均值double dVar = 0;for (int i = 0; i < m; i++) {// 求方差dVar += (x[i] - dAve) * (x[i] - dAve);}return Math.sqrt(dVar / m);}/** * 中位数(int) * @param nums: A list of integers. * @return: An integer denotes the middle number of the array. */ public static int median(int []nums){if(nums.length==0)return 0;int start=0;int end=nums.length-1;int index=partition(nums, start, end);if(nums.length%2==0){while(index!=nums.length/2-1){if(index>nums.length/2-1){index=partition(nums, start, index-1);}else{index=partition(nums, index+1, end);}}}else{while(index!=nums.length/2){if(index>nums.length/2){index=partition(nums, start, index-1);}else{index=partition(nums, index+1, end);}}}return nums[index];} private static int partition(int nums[], int start, int end){int left=start;int right=end;int pivot=nums[left];while(left<right){while(left<right&&nums[right]>=pivot){right--;}if(left<right){nums[left]=nums[right];left++;}while(left<right&&nums[left]<=pivot){left++;}if(left<right){nums[right]=nums[left];right--;}}nums[left]=pivot;return left;}/** * 中位数(float) * @param nums: A list of integers. * @return: An integer denotes the middle number of the array. */ public static float median(float []nums){if(nums.length==0)return 0;int start=0;int end=nums.length-1;int index=partition(nums, start, end);if(nums.length%2==0){while(index!=nums.length/2-1){if(index>nums.length/2-1){index=partition(nums, start, index-1);}else{index=partition(nums, index+1, end);}}}else{while(index!=nums.length/2){if(index>nums.length/2){index=partition(nums, start, index-1);}else{index=partition(nums, index+1, end);}}}return nums[index];} private static int partition(float nums[], int start, int end){int left=start;int right=end;float pivot=nums[left];while(left<right){while(left<right&&nums[right]>=pivot){right--;}if(left<right){nums[left]=nums[right];left++;}while(left<right&&nums[left]<=pivot){left++;}if(left<right){nums[right]=nums[left];right--;}}nums[left]=pivot;return left;}/** * 众数(int) * 众数:在一个数组中出现次数最多的数 * 如果存在多个众数，则一起返回 * @param arr * @return */public static List<Integer> getModalNums(int[] arr) { int n = arr.length; if (n == 0) { return new ArrayList<Integer>(); } if (n == 1) { return Arrays.asList(arr[0]); } Map<Integer, Integer> freqMap = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < n; i++) { // 统计数组中每个数出现的频率 Integer v = freqMap.get(arr[i]); // v == null 说明 freqMap 中还没有这个 arr[i] 这个键 freqMap.put(arr[i], v == null ? 1 : v + 1); } // 将 freqMap 中所有的键值对（键为数，值为数出现的频率）放入一个 ArrayList List<Map.Entry<Integer, Integer>> entries = new ArrayList<>(freqMap.entrySet()); // 对 entries 按出现频率从大到小排序 Collections.sort(entries, new Comparator<Map.Entry<Integer, Integer>>() { @Override public int compare(Map.Entry<Integer, Integer> e1, Map.Entry<Integer, Integer> e2) {return e2.getValue() - e1.getValue(); } }); List<Integer> modalNums = new ArrayList<>(); modalNums.add(entries.get(0).getKey()); // 排序后第一个 entry 的键肯定是一个众数 int size = entries.size(); for (int i = 1; i < size; i++) { // 如果之后的 entry 与第一个 entry 的 value 相等，那么这个 entry 的键也是众数 if (entries.get(i).getValue().equals(entries.get(0).getValue())) {modalNums.add(entries.get(i).getKey()); } else {break; } } return modalNums; }/** * 众数(float) * 众数:在一个数组中出现次数最多的数 * 如果存在多个众数，则一起返回 * @param arr * @return */public static List<Float> getModalNums(float[] arr) { int n = arr.length; if (n == 0) { return new ArrayList<Float>(); } if (n == 1) { return Arrays.asList(arr[0]); } Map<Float, Integer> freqMap = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < n; i++) { // 统计数组中每个数出现的频率 Integer v = freqMap.get(arr[i]); // v == null 说明 freqMap 中还没有这个 arr[i] 这个键 freqMap.put(arr[i], v == null ? 1 : v + 1); } // 将 freqMap 中所有的键值对（键为数，值为数出现的频率）放入一个 ArrayList List<Map.Entry<Float, Integer>> entries = new ArrayList<>(freqMap.entrySet()); // 对 entries 按出现频率从大到小排序 Collections.sort(entries, new Comparator<Map.Entry<Float, Integer>>() { @Override public int compare(Map.Entry<Float, Integer> e1, Map.Entry<Float, Integer> e2) {return e2.getValue() - e1.getValue(); } }); List<Float> modalNums = new ArrayList<>(); modalNums.add(entries.get(0).getKey()); // 排序后第一个 entry 的键肯定是一个众数 int size = entries.size(); for (int i = 1; i < size; i++) { // 如果之后的 entry 与第一个 entry 的 value 相等，那么这个 entry 的键也是众数 if (entries.get(i).getValue().equals(entries.get(0).getValue())) {modalNums.add(entries.get(i).getKey()); } else {break; } } return modalNums; }}

以上这篇java 计算中位数的实现方法就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持好吧啦网。