C++/CLIで標準偏差を求める

この記事は2020年09月22日に投稿しました。

目次

1. はじめに
2. C++/CLIで標準偏差を求める
3. おわりに

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1. はじめに

こんにちは、iOSのエディタアプリPWEditorの開発者の二俣です。
今回は業務で使用しているC++/CLIで標準偏差を求める方法についてです。

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2. C++/CLIで標準偏差を求める

C++/CLIで標準偏差を求めるには、以下のような手順で行います。

1. 平均値を求めます。
2. 各値の偏差(値 - 平均値)を求めます。
3. 偏差の2乗を求めます。
4. 分散(偏差の2乗の合計 / 値の数)を求めます。
5. 分散の平方根を標準偏差として求めます。

実装例

#include <cmath> // sqrt()に必要です。

using namespace System;
using namespace System::Collections::Generic;

/**
 * @brief 平均値を取得します。
 *
 * @param [in] valueList 値リスト
 * @return 平均値
 */
double GetMean(List<double>^ valueList)
{
    double sum = 0.0;
    for each (double value in valueList)
    {
        sum += value;
    }
    double result = sum / valueList->Count;
    return result;
}

/**
 * @brief 標準偏差を取得します。
 *
 * @param [in] valueList 値リスト
 * @return 標準偏差
 */
double GetStandardDeviation(List<double>^ valueList)
{
    // 平均値を取得します。
    double mean = GetMean(valueList);

    // 偏差の2乗の合計値を求めます。
    double squareSum = 0.0;
    for each (double value in valueList)
    {
        // 偏差を求めます。
        double deviation = value - mean;

        // 偏差の2乗を求めます。
        double square = deviation * deviation;

        // 合計値に加算します。
        squareSum += square;
    }

    // 分散を求めます。
    double variance = squareSum / valueList->Count;

    // 標準偏差を求めます。
    double result = std::sqrt(variance);
    return result;
}

[STAThreadAttribute]
int main()
{
    List<double>^ valueList = gcnew List<double>();
    valueList->Add(1.24);
    valueList->Add(1.57);
    valueList->Add(1.88);
    valueList->Add(0.95);
    valueList->Add(2.01);

    double result = GetStandardDeviation(valueList);
    Console::WriteLine(result);
}

実行結果

0.39370039370059

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3. おわりに

業務で標準偏差を求める必要があり、その方法を調査しました。
数学はあまり詳しくないので、方法を教えてもらいその通りに実装しました。

リンク

紹介している一部の記事のコードはGitlabで公開しています。
興味のある方は覗いてみてください。

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私が勤務しているニューラルでは、主に組み込み系ソフトの開発を行っております。
弊社製品のハイブリッドOS [Bi-OS][Bi-OS]は高い技術力を評価されており、特に制御系や通信系を得意としています。
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