如何用C语言编写一个计算标准差、均值和方差的程序，并附带示例？在此示例之前，我们需要理解一些概念，例如均值和方差，然后再理解标准差。为了更好地理解这些概念，我们在此处使用了一些示例数据。
例如，我们有5个项目，它们的价格分别为10、25、30、67、92。让我们在C语言中计算均值、方差和标准差。
均值
均值也可以称为平均值，我们可以使用以下公式计算：
均值 = 每个个体数值的总和 / 项目总数
均值 = (10 + 25 + 30 + 67 + 92) / 5
均值 = 224 / 5 = 44.8
方差
在计算方差之前，我们必须找出原始值与均值之间的差值，因为：
差值 = ((原始值 – 均值)² + (原始值 – 均值)² +…. ) / 项目总数
差值 = (10 – 48) + (25 – 48) + (30 – 48) + (67 – 48) + (92 – 48)
差值 = (- 38) + (- 23) + (- 18) + (19) + (44)
我们可以使用以下公式计算方差：
方差 = ( (- 38)² + (- 23)² + (- 18)² + (19)² + (44)² ) / 5
方差 = (1444 + 529 + 324 +361 + 1936) / 5
方差 = 4594 / 5
方差 = 918.8
标准差
方差的平方根称为标准差。
标准差 = √918.8
标准差 = 30.31
C语言计算标准差、均值和方差的程序
此程序计算给定数字数组的均值、方差和标准差。
#include <stdio.h>
#include <math.h>
void main()
{
float Price[50];
int i, Number;
float Mean, Variance, SD, Sum=0, Differ, Varsum=0;
printf("\nPlease Enter the N Value\n");
scanf("%d", &Number);
printf("\nPlease Enter %d real numbers\n",Number);
for(i=0; i<Number; i++)
{
scanf("%f", &Price[i]);
}
for(i=0; i<Number; i++)
{
Sum = Sum + Price[i];
}
Mean = Sum /(float)Number;
for(i=0; i<Number; i++)
{
Differ = Price[i] - Mean;
Varsum = Varsum + pow(Differ,2);
}
Variance = Varsum / (float)Number;
SD = sqrt(Variance);
printf("Mean = %.2f\n", Mean);
printf("Varience = %.2f\n", Variance);
printf("Standard deviation = %.2f\n", SD);
}
在此C语言计算标准差的程序中，第一个Printf语句要求用户输入N值（价格数组中的项目数）。
printf("\n Please Enter the N Value \n");
scanf(“%d”, &Number)语句将用户输入的值赋给变量Number。
第一个for循环
for(i=0; i<Number; i++)
{
scanf("%f", &Price[i]);
}
(i<Number) – 该条件可防止编译器超出N值（由于数组从0开始，到N-1结束，并且我们指定了i < Number）。
scanf("%f", &Price[i]) )
此C程序中的scanf语句会将用户输入的值赋给Price数组。因此，第一个值将赋给Price[0]，第二个值赋给Price[1]，依此类推。
第二个for循环
for(i=0; i<Number; i++)
{
Sum = Sum + Price[i];
}
Sum = Sum + Price[i];语句将计算Price数组中每个元素的总和。
最初，我们将Sum = 0。因此，第一次迭代将是：
Sum = 0 + Price[0] = 0 + 10 = 10
Sum = 10 + Price[1] = 10 + 20 = 30
Sum = 30 + Price[2] = 30 + 30 = 60
Sum = 60 + Price[3] = 60 + 40 = 100
Sum = 100 + Price[4] = 100 + 50 = 150
下一行，我们正在计算均值或平均值。
Mean = Sum /(float)Number;
Mean = 150 / 5 = 30
由于Number是整数值，而Mean是浮点数值，因此我们必须将Number值强制转换为float（即，(float)Number）。如果您忘记进行类型转换，它将给出错误的值。
第三个for循环
for(i=0; i < Number; i++)
{
Differ = Price[i] - Mean;
Varsum = Varsum + pow(Differ, 2);
}
在for循环中，pow()是一个数学函数，它将计算Differ的2次幂（等于Differ2）。
我们也可以将上述代码写在一行中，而不是写在两行。
Varsum = Varsum + pow( (Price[i] – Mean), 2);
第一次迭代时的Varsum
Varsum = 0 + pow( (Price[0] – 30), 2)
= 0 + pow( (10 – 30), 2)
= 0 + (20 * 20) = 400
第二次迭代时的Varsum
Varsum = 400 + pow( (Price[1] – 30), 2)
= 400 + pow( (20 – 30), 2)
= 400 + (10 * 10) = 500
第三次迭代时的Varsum
Varsum = 500 + pow( (Price[2] – 30), 2)
= 500 + pow( (30 – 30), 2)
= 500 + (0 * 0) = 500
第四次迭代时的Varsum
Varsum = 500 + pow( (Price[3] – 30), 2)
= 500 + pow( (40 – 30), 2)
= 500 + (10 * 10) = 600
第五次迭代时的Varsum
Varsum = 600 + pow( (Price[4] – 30), 2)
= 600 + pow( (50 – 30), 2)
= 600 + (20 * 20) = 1000
下一行，我们正在此编程中计算方差。
Variance = Varsum / (float)Number;
Variance = 1000 / 5 = 200
现在，该计算标准差了。
SD = sqrt(Variance);
SD = sqrt (200) = 14.142
sqrt()是一个数学函数，用于计算任何给定数字的平方根。
C语言使用函数计算标准差的程序
此程序使用函数计算给定数字数组的均值、方差和标准差。
我们已经在上面的示例中看到过。有很多for循环和许多计算。将它们全部放在一起通常会令人困惑，因此在此程序中，我们使用函数概念将计算分开。
#include<stdio.h>
#include<math.h>
float StandardDeviation (float Price[],int Number);
int main()
{
float Price[50], SD;
int i, Number;
printf("\nPlease Enter the N Value\n");
scanf("%d", &Number);
printf("\nPlease Enter %d real numbers\n",Number);
for(i=0; i<Number; i++)
{
scanf("%f", &Price[i]);
}
//Calling the Function StandardDeviation
SD = StandardDeviation (Price, Number);
printf("Standard deviation = %.2f\n", SD);
return 0;
}
float StandardDeviation (float Price[],int Number)
{
float Mean, Variance, SD, Sum=0, Varsum=0;
int i;
for(i=0; i<Number; i++)
{
Sum = Sum + Price[i];
}
Mean = Sum /(float)Number;
for(i=0; i<Number; i++)
{
Varsum = Varsum + pow((Price[i] - Mean),2);
}
Variance = Varsum / (float)Number;
SD = sqrt(Variance);
printf("Mean = %.2f\n", Mean);
printf("Varience = %.2f\n", Variance);
return SD;
}
Please Enter the N Value
6
Please Enter 6 real numbers
5
15
25
35
45
55
Mean = 30.00
Varience = 291.67
Standard deviation = 17.08在此C语言计算标准差的程序中，当编译器遇到以下语句时：
SD = StandardDeviation (Price, Number);
然后它将跳转到函数。
float StandardDeviation (float Price[ ], int Number)
为了更好地理解，我们在函数声明和函数调用中使用了相同的参数。在实际应用中，名称可能会更改，但数据类型应相同。
float StandardDeviation (float Price[ ],int Number)
在上面的函数中，我们计算了N个数字数组的均值、方差和标准差。函数内部的逻辑与我们在第一个示例中解释的相同。因此，为了理解，请参考第一个示例分析部分。
最好在我们博客的文章函数中回顾一下函数，以理解函数。