ในบทความนี้ เราจะเรียนรู้วิธีการคำนวณค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน (Standard Deviation) ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานเป็นตัววัดว่าตัวเลขกระจายตัวมากน้อยแค่ไหน สัญลักษณ์คือ ซิกม้า (σ) มันคือรากที่สองของค่าแปรผัน (Variance)
สูตรการคำนวณค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน: รากที่สองของ Σ(Xi - μ)² / N โดยที่ Xi คือองค์ประกอบของอาร์เรย์ μ คือค่าเฉลี่ยขององค์ประกอบ N คือจำนวนองค์ประกอบ Σ คือผลรวมของแต่ละองค์ประกอบ
ตัวอย่างการทำงาน
สมมติข้อมูลนำเข้า (Input) คือ:
Input Array : [ 35.0, 48.0, 60.0, 71.0, 80.0, 95.0, 130.0 ]
ผลลัพธ์ที่ต้องการ (Output) คือ:
Standard Deviation: 29.313227
อัลกอริทึม
ขั้นตอนที่ 1 - เริ่มต้น ขั้นตอนที่ 2 - ประกาศอาร์เรย์ double input_array และตัวแปร double sum และ standard_deviation ขั้นตอนที่ 3 - อ่านค่าจากผู้ใช้ หรือกำหนดค่า ขั้นตอนที่ 4 - คำนวณ Σ(Xi - μ)² / N เก็บค่าไว้ในตัวแปรผลลัพธ์ ขั้นตอนที่ 5 - แสดงผลลัพธ์ ขั้นตอนที่ 6 - จบการทำงาน
ตัวอย่างที่ 1: รับค่าจากผู้ใช้
public class StandardDeviation {
public static void main(String[] args) {
double[] input_array = { 35, 48, 60, 71, 80, 95, 130};
System.out.println("The elements of the array is defined as");
for (double i : input_array) {
System.out.print(i +" ");
}
double sum = 0.0, standard_deviation = 0.0;
int array_length = input_array.length;
for(double temp : input_array) {
sum += temp;
}
double mean = sum/array_length;
for(double temp: input_array) {
standard_deviation += Math.pow(temp - mean, 2);
}
double result = Math.sqrt(standard_deviation/array_length);
System.out.format("\n\nThe Standard Deviation is: %.6f", result);
}
}
ผลลัพธ์
The elements of the array is defined as 35.0 48.0 60.0 71.0 80.0 95.0 130.0 The Standard Deviation is: 29.313227
ตัวอย่างที่ 2: ใช้ฟังก์ชันแยกคำนวณ
public class StandardDeviation {
public static void main(String[] args) {
double[] input_array = { 35, 48, 60, 71, 80, 95, 130};
System.out.println("The elements of the array is defined as");
for (double i : input_array) {
System.out.print(i +" ");
}
double standard_deviation = calculateSD(input_array);
System.out.format("\n\nThe Standard Deviation is: %.6f", standard_deviation);
}
public static double calculateSD(double input_array[]) {
double sum = 0.0, standard_deviation = 0.0;
int array_length = input_array.length;
for(double temp : input_array) {
sum += temp;
}
double mean = sum/array_length;
for(double temp: input_array) {
standard_deviation += Math.pow(temp - mean, 2);
}
return Math.sqrt(standard_deviation/array_length);
}
}
ผลลัพธ์
The elements of the array is defined as 35.0 48.0 60.0 71.0 80.0 95.0 130.0 The Standard Deviation is: 29.313227
