برنامه محاسبه انحراف معیار در جاوا (Standard Deviation)

در این جلسه تیم کدگیت را با آموزش برنامه محاسبه انحراف معیار در جاوا همراهی کنید. پیش نیاز های این آموزش شامل موارد زیر است:

1. آشنایی با متد
2. آشنایی با حلقه for
3. آشنایی با آرایه

انحراف معیار

در آمار انحراف معیار(به انگلیسی: standard deviation) (که با نماد σ نشان داده می‌شود) یکی از شاخص‌های پراکندگی است که نشان می‌دهد به طور میانگین داده‌ها چه مقدار از مقدار متوسط فاصله دارند. اگر انحراف معیار مجموعه‌ای از داده‌ها نزدیک به صفر باشد، نشانه آن است که داده‌ها نزدیک به میانگین هستند و پراکندگی اندکی دارند؛ در حالی که انحراف معیار بزرگ بیانگر پراکندگی قابل توجه داده‌ها می‌باشد. انحراف معیار برابر با ریشه دوم واریانس است. خوبی آن نسبت به واریانس، این است که هم بعد با داده‌ها می‌باشد(ویکیپدیا).

برنامه محاسبه انحراف معیار در جاوا

برای نوشتن برنامه محاسبه انحراف معیار باید اول فرمول ریاضی آن را بدانیم. فرمول انحراف معیار را توضیح می‌دهیم. اول نیاز به میانگین داریم. بعد از محاسبه میانگین، تک تک اعداد را از میانگین کم کرده و به توان 2 میرسانیم و با هم جمع میکنیم سپس از مجموع توان 2 اعداد میانگین میگیریم از عدد حاصل جذر میگیریم تا انحراف معیار را بدست آوریم. کد آن به صورت زیر است:

     public static double mean(double[] array) {
          double sum = 0.0;
          for (int i = 0; i < array.length; i++) {
              sum += array[i];
          }

          return sum / array.length;
     }

     public static double stdv(double[] array, double mean) {
          double sum = 0.0;
          for (int i = 0; i < array.length; i++) {
              sum += (array[i] - mean) * (array[i] - mean);

          }
          double stdv = Math.sqrt(sum / (array.length -1));

          return stdv;

     }

در کد برنامه محاسبه انحراف معیار در جاوا ما دو متد نوشتیم یکی به نام mean که میانگین آرایه ورودی را محاسبه و بر‌میگرداند. متد دوم stdv برای محاسبه انحراف معیار است. کد آن همانطور که میبینید یک حلقه تشکیل شده که اختلاف میانگین با هر عدد در آن محاسبه و توان 2 آن هم بدست می‌آید. یک متغیر sum هم داریم برای نگه داشتن مجموع توان 2 های ما. سپس جذر میانگین عدد sum را بدست می‌آوریم تا انحراف معیار بدست آید.

تست برنامه محاسبه انحراف معیار در جاوا

برای تست کدهای بالا، کد main زیر را بزنید:

public static void main(String[] args) {
          double[] array = { 10.0, 5.0, 6.0, 3.0, 7.0, 32.0 };

          double mean = mean(array);
          double stdv = stdv(array, mean);

          System.out.println("Mean is " + mean);
          System.out.println("standard deviation is " + stdv);
     }