在 Python 中計算列表的標準差

1. 在 Python 中使用 statistics 模組的 pstdev() 函式計算列表的標準偏差
2. 在 Python 中使用 NumPy 庫的 std() 函式計算列表的標準偏差
3. 在 Python 中使用 sum() 函式和列表推導式計算列表的標準偏差

在 Python 中，有很多統計操作正在執行。這些操作之一是計算給定資料的標準偏差。資料的標準偏差告訴我們資料偏離平均值的程度。在數學上，標準偏差等於方差的平方根。

本教程將演示如何在 Python 中計算列表的標準偏差。

在 Python 中使用 statistics 模組的 pstdev() 函式計算列表的標準偏差

pstdev() 函式是 Python 的 statistics 模組下的命令之一。statistics 模組提供了對 Python 中的數值資料執行統計操作的函式，如均值、中位數和標準差。

statistics 模組的 pstdev() 函式幫助使用者計算整個總體的標準偏差。

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))

輸出：

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

在上面的示例中，str() 函式將整個列表及其標準偏差轉換為字串，因為它只能與字串連線。

在 Python 中使用 NumPy 庫的 std() 函式計算列表的標準偏差

NumPy 代表 Numerical Python 是 Python 中廣泛使用的庫。這個庫有助於處理陣列、矩陣、線性代數和傅立葉變換。

NumPy 庫的 std() 函式用於計算給定陣列（列表）中元素的標準偏差。參考下面的示例。

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))

輸出：

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

在 Python 中使用 sum() 函式和列表推導式計算列表的標準偏差

顧名思義，sum() 函式提供可迭代物件（如列表或元組）的所有元素的總和。列表推導式是一種從現有列表中存在的元素建立列表的方法。

sum() 函式和列表推導式可以幫助計算列表的標準偏差。這是一個示例程式碼。

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))

輸出：

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

在上面的示例中，匯入了 math 模組。它提供了 sqrt() 函式來計算給定值的平方根。另外，請注意還使用了函式 len()。此函式有助於提供給定列表的長度，例如，列表中的元素數。

該方法基於標準差的數學公式。首先，我們計算方差，然後求其平方根以找到標準偏差。