演算法金 | 平均數、眾數、中位數、極差、方差,標準差、頻數、頻率 一“統”江湖

算法金「全网同名」發表於2024-07-05


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好的,讓我們開始這段統計學的江湖之旅,早日實現一“統”江湖大業。

1. 什麼是平均數

1.1 定義

平均數,江湖人稱“均值”,是一幫數字裡的“老大”,它把一夥數字的總和給分了,分給每個數字一樣多。就像是幫派裡的老大,把搶來的金銀財寶平均分給手下的兄弟們。

1.2 計算方法

要算出平均數,得把一幫數字都加起來,然後除以這幫數字的人數。就像分錢一樣,先數數有多少錢,再數數有多少人,最後把錢一分,每人分到的,就是平均數。公式就是:

1.3 生活例項

比如說,你和你的三個哥們兒扶危濟困,去打劫了一個山寨的財寶庫,獲到100兩黃金。你們四個人,每人分多少呢?把100兩黃金除以4,結果就是每人25兩。這就是平均數,簡單吧!

2. 什麼是眾數

2.1 定義

眾數,就是一幫數字裡最“招人喜歡”的那個,出現次數最多的數字。好比在江湖裡,最有名的大俠,被提及的次數最多。

2.2 計算方法

找眾數,就是數數看哪個數字出現的次數最多。如果有多個數字出現次數一樣多,那這些數字就都是眾數。就像是江湖裡,如果有幾個大俠都同樣有名,那他們都算是“眾大俠”。

2.3 生活例項

比如,你問一群小朋友,他們最喜歡的動畫片是什麼。結果《熊出沒》被提到了5次,《喜羊羊與灰太狼》提到了3次,其他動畫片都只提到了1次。那《熊出沒》就是眾數,因為它被提到的次數最多。

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3. 什麼是中位數

3.1 定義

中位數,江湖上稱之為“中間值”,就是一幫數字排成一列,站在隊伍最中間的那個數字。如果數字的個數是奇數,那中間那個就是中位數;如果是偶數,那就取中間兩個數字的平均數作為中位數。

3.2 計算方法

要找到中位數,首先得把數字按大小順序排個隊。然後,如果是奇數個數字,就找到正中間那一個;如果是偶數個,就找到中間兩個數字,取它們的平均值。公式如下:

3.3 生活例項

比如,你和你的七個兄弟去比武,最後按照武功高低排了個隊。武功排名第四的兄弟,他的武功水平就是你們這幫人的中位數。

4. 什麼是極差

4.1 定義

極差,江湖上叫它“最大最小差”,就是一幫數字裡最大的那個和最小的那個之間的差距。好比是武功最高的大俠和武功最低的弟子之間的差距。

4.2 計算方法

極差,就是用最大值減去最小值。公式很簡單:

4.3 生活例項

比如,你和你的兄弟們去比武,武功最高的能打敗10個對手,武功最低的只能打敗1個。那極差就是10 - 1 = 9,也就是他們之間的差距。

鐵子們,咱們的統計學之旅還在繼續,下一站是方差,別急,慢慢來。

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5. 什麼是方差

5.1 定義

方差,江湖上稱之為“波動性”,它描述了一幫數字的“不穩定性”或“波動大小”。如果數字們都差不多,波動性就小;如果數字們差距很大,波動性就大。

5.2 計算方法

方差的計算稍微複雜一些。首先,找到平均數,然後每個數字減去平均數的平方,再求和,最後除以數字的個數。公式如下:

5.3 生活例項

比如,你和你的兄弟們每次比武的成績都記錄了下來。如果你們的成績都差不多,那方差就小,說明你們的水平穩定;如果成績差距很大,方差就大,說明你們的水平波動很大。

6. 什麼是標準差

6.1 定義

標準差,江湖上叫它“標準偏差”,是方差的平方根。它和方差一樣,也是用來衡量一幫數字的波動性。不過,標準差的單位和原始資料的單位相同,更容易直觀理解。

6.2 計算方法

標準差的計算,就是先求出方差,然後取方差的平方根。公式是:

6.3 生活例項

比如,你和你的兄弟們比武的成績,如果方差是25,那標準差就是5。這就意味著成績的波動大約在5分上下。

接下來是頻數和頻率,這兩個概念就像是江湖中的兄弟會,總是成雙成對出現。

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7. 什麼是頻數

7.1 定義

頻數,就是某個數字或者某個類別出現的次數。在江湖上,如果某個武功招式被用得特別多,那它的頻數就高。

7.2 計算方法

計算頻數很簡單,就是數一數某個特定的數字或者類別出現了多少次。沒有複雜的公式,就是簡單的計數。

7.3 生活例項

比如,你在統計一群武林高手使用的武器,發現用劍的有20人,用棍的有15人,用拳套的有5人。這裡的20、15和5,就是各種武器出現的頻數。


8. 什麼是頻率

8.1 定義

頻率,就是頻數佔總次數的比例。它告訴我們某個數字或者類別出現的頻繁程度。在江湖上,如果某個招式的使用頻率高,那它可能就是這個門派的招牌技能。

8.2 計算方法

頻率的計算就是頻數除以總次數。公式是:

8.3 生活例項

接著上面的例子,如果總共有40個武林高手,那用劍的頻率就是

這意味著在這群高手中,有一半的人選擇了劍作為武器。

9 實際運用

9.1 如何綜合使用這些統計學概念

在江湖中行走,我們不僅要懂得單獨的招式,更要懂得如何將它們組合起來,形成一套完整的武學體系。同樣,統計學中的概念也不是孤立的,它們相互關聯,共同描繪了資料的全貌。

  • 平均數 可以告訴我們資料的中心位置。
  • 眾數 顯示了資料中最常見的情況。
  • 中位數 提供了另一種中心趨勢的度量,特別是在資料分佈不對稱時。
  • 極差 和 方差(以及 標準差)告訴我們資料的波動性。
  • 頻數 和 頻率 描述了資料出現的模式。

9.2 實際案例分析

假設你是一個門派的掌門人,想要了解門派內弟子的武功水平。你收集了所有弟子的武功測試成績:

  • 計算 平均分 來了解整體水平。
  • 找出 眾數 來看哪個分數段的弟子最多。
  • 確定 中位數 來觀察大多數弟子的武功水平。
  • 計算 極差 來看最高分和最低分之間的差距。
  • 透過 方差 和 標準差 來評估弟子們武功水平的波動性。
  • 最後,透過 頻數 和 頻率 分析不同分數段的弟子分佈情況。

[ 抱個拳,總個結 ]

  • 平均數:資料的平均水平。
  • 眾數:資料中最常見的值。
  • 中位數:資料的中間值,反映中心趨勢。
  • 極差:資料的最大值和最小值之差,反映波動範圍。
  • 方差 和 標準差:衡量資料的波動性或離散程度。
  • 頻數:特定值或類別出現的次數。
  • 頻率:特定值或類別出現的相對次數。

透過這些統計學概念的綜合運用,我們可以更全面地瞭解和分析資料,無論是在武林中還是在現實世界的各種場景下。


至此,我們的統計學之旅已經圓滿結束。希望大俠們在這次旅途中有所收穫,能夠將這些知識應用到實際生活中,成為資料江湖中的高手。如果你還有其他問題或想要探討的話題,隨時歡迎繼續交流。

祝你早日實現一“統”江湖大業

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