使用 PHP 计算 Laravel Eloquent 数据的四分位数

本文介绍了如何使用 PHP 计算 Laravel Eloquent 数据的四分位数（包括第一四分位数和第三四分位数），并提供了相应的 PHP 代码示例。通过自定义函数，可以方便地计算出数据集的四分位数，从而进行更深入的数据分析。

在数据分析中，四分位数是描述数据分布的重要统计量。第一四分位数（Q1）代表数据集中较小的那部分数据的中位数，而第三四分位数（Q3）代表数据集中较大的那部分数据的中位数。计算四分位数可以帮助我们了解数据的集中趋势和离散程度，并识别潜在的异常值。

以下是如何在 PHP 中计算四分位数的示例代码：

<?php

function quartile(array $array, float $quartile): float
{
    sort($array);
    $pos = (count($array) - 1) * $quartile;

    $base = floor($pos);
    $rest = $pos - $base;

    if (isset($array[$base + 1])) {
        return $array[$base] + $rest * ($array[$base + 1] - $array[$base]);
    } else {
        return $array[$base];
    }
}

function average(array $array): float
{
    return array_sum($array) / count($array);
}

function standardDeviation(array $array): ?float
{
    if (count($array) < 2) {
        return null;
    }

    $avg = average($array);

    $sum = 0;
    foreach ($array as $value) {
        $sum += pow($value - $avg, 2);
    }

    return sqrt((1 / (count($array) - 1)) * $sum);
}

// 示例用法
// 假设你从 Laravel Eloquent 中获取了数据
$data = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10];

// 计算第一四分位数
$q1 = quartile($data, 0.25);
echo "第一四分位数 (Q1): " . $q1 . "\n";

// 计算第三四分位数
$q3 = quartile($data, 0.75);
echo "第三四分位数 (Q3): " . $q3 . "\n";

// 计算平均值
$avg = average($data);
echo "平均值: " . $avg . "\n";

// 计算标准差
$stdDev = standardDeviation($data);
echo "标准差: " . ($stdDev !== null ? $stdDev : 'N/A') . "\n";

?>

代码解释：

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1. quartile(array $array, float $quartile): float 函数:

   • 接受一个数组 $array 和一个四分位数参数 $quartile (0.25 代表 Q1, 0.75 代表 Q3) 作为输入。
   • 首先对数组进行排序 (sort($array))。
   • 然后，根据四分位数的位置计算索引 $pos。
   • 如果 $pos 不是整数，则使用线性插值计算四分位数的值。
   • 最后，返回计算出的四分位数。

2. average(array $array): float 函数:

   

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   • 计算数组的平均值。

3. standardDeviation(array $array): ?float 函数:

   • 计算数组的标准差。
   • 如果数组的元素数量小于 2，则返回 null，因为无法计算标准差。

使用 Laravel Eloquent 的示例：

假设你有一个 Data 模型，并且想要计算 value 字段的四分位数，你可以这样做：

<?php

use App\Models\Data;

// 从数据库中获取数据
$data = Data::pluck('value')->toArray();

// 计算第一四分位数
$q1 = quartile($data, 0.25);
echo "第一四分位数 (Q1): " . $q1 . "\n";

// 计算第三四分位数
$q3 = quartile($data, 0.75);
echo "第三四分位数 (Q3): " . $q3 . "\n";
?>

注意事项：

• 确保你的数据是数值型的。
• quartile() 函数会修改原始数组的顺序，因为它使用了 sort() 函数。 如果需要保留原始数组的顺序，可以在调用 sort() 之前复制数组。
• 如果你的数据集非常大，可以考虑使用更高效的算法或库来计算四分位数。

总结：

通过自定义 quartile() 函数，你可以方便地计算 Laravel Eloquent 数据的四分位数。 这可以帮助你更好地理解数据的分布，并进行更深入的数据分析。 此外，提供的 average() 和 standardDeviation() 函数可以帮助你计算数据的平均值和标准差，从而更全面地了解数据。

以上就是使用 PHP 计算 Laravel Eloquent 数据的四分位数的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！