Python でリストの標準偏差を計算する

1. Python で statistics モジュールの pstdev() 関数を使用してリストの標準偏差を計算する
2. Python で NumPy ライブラリの std() 関数を使用してリストの標準偏差を計算する
3. Python で sum() 関数とリスト内包表記を使用してリストの標準偏差を計算する

Python では、多くの統計操作が実行されています。これらの操作の 1つは、特定のデータの標準偏差を計算することです。データの標準偏差は、データが平均値からどれだけ逸脱しているかを示します。数学的には、標準偏差は分散の平方根に等しくなります。

このチュートリアルでは、Python でリストの標準偏差を計算する方法を示します。

Python で statistics モジュールの pstdev() 関数を使用してリストの標準偏差を計算する

pstdev() 関数は、Python の statistics モジュールの下にあるコマンドの 1つです。statistics モジュールは、Python の数値データの平均、中央値、標準偏差などの統計演算を実行する関数を提供します。

statistics モジュールの pstdev() 関数は、ユーザーが母集団全体の標準偏差を計算するのに役立ちます。

import statistics

list = [12, 24, 36, 48, 60]
print("List : " + str(list))

st_dev = statistics.pstdev(list)
print("Standard deviation of the given list: " + str(st_dev))

出力：

List : [12, 24, 36, 48, 60]
Standard deviation of the given list: 16.97056274847714

上記の例では、str() 関数はリスト全体とその標準偏差を文字列に変換します。これは、文字列とのみ連結できるためです。

Python で NumPy ライブラリの std() 関数を使用してリストの標準偏差を計算する

NumPy は Numerical Python の略で、Python で広く使用されているライブラリです。このライブラリは、配列、行列、線形代数、およびフーリエ変換の処理に役立ちます。

NumPy ライブラリの std() 関数は、特定の配列（リスト）内の要素の標準偏差を計算するために使用されます。以下の例を確認してください。

import numpy as np

list = [12, 24, 36, 48, 60]
print("List : " + str(list))

st_dev = np.std(list)

print("Standard deviation of the given list: " + str(st_dev))

出力：

List : [12, 24, 36, 48, 60]
Standard deviation of the given list: 16.97056274847714

Python で sum() 関数とリスト内包表記を使用してリストの標準偏差を計算する

名前が示すように、sum() 関数は、リストやタプルなど、反復可能オブジェクトのすべての要素の合計を提供します。リスト内包表記は、既存のリストに存在する要素からリストを作成する方法です。

sum() 関数とリスト内包表記は、リストの標準偏差を計算するのに役立ちます。これがサンプルコードです。

import math

list = [12, 24, 36, 48, 60]
print("List : " + str(list))

mean = sum(list) / len(list)
var = sum((l - mean) ** 2 for l in list) / len(list)
st_dev = math.sqrt(var)

print("Standard deviation of the given list: " + str(st_dev))

出力：

List : [12, 24, 36, 48, 60]
Standard deviation of the given list: 16.97056274847714

上記の例では、math モジュールがインポートされています。与えられた値の平方根を計算するための sqrt() 関数を提供します。また、関数 len() も使用されていることに注意してください。この関数は、リスト内の要素の数など、指定されたリストの長さを提供するのに役立ちます。

この方法は、標準偏差の数式に基づいています。まず、分散を計算し、次にその平方根を取得して標準偏差を見つけます。