如果我有一个数字的数组,如[3,5,8,4,2,6],是否有一种方法来“平滑”这些值,使它们彼此靠近并显示较少的方差？
我已经研究了使用一个称为高斯函数的数据来对数据进行窗口化,这是一个一维的情况,这是我的数组,但在执行它时遇到麻烦. This thread似乎正好解决了我需要什么,但是我不明白用户naschilling(第二篇)如何得出高斯矩阵值.
背景：我正在从事音乐波形发生器(借用SoundCloud的设计),将时间t的歌曲幅度映射到相应的条形高度.不幸的是有很多噪音,当程序映射一个微小的幅度,导致高度突然下降时,它看起来特别丑陋.我基本上想要把酒吧的高度平滑,所以他们不是那么多样化.
我使用的语言是Javascript.
编辑：对不起,让我更具体地说“平滑”这些值.根据以上链接,用户拿了一个数组
[10.00,13.00,7.00,11.00,12.00,9.00,6.00,5.00]
并使用高斯函数将其映射到
[ 8.35,9.35,8.59,8.98,9.63,7.94,5.78,7.32]
请注意数字是如何彼此接近的.
编辑2：工作！感谢用户Awal Garg的算法,结果如下：
没有平滑
一些平滑
最大平滑
编辑3：这是JS的最终代码.我调整它,以便数组的第一个和最后一个元素能够通过围绕数组找到其邻居,而不是调用自身.
var array = [10,13,7,11,12,9,6,5];
function smooth(values,alpha) {
var weighted = average(values) * alpha;
var smoothed = [];
for (var i in values) {
var curr = values[i];
var prev = smoothed[i - 1] || values[values.length - 1];
var next = curr || values[0];
var improved = Number(this.average([weighted,prev,curr,next]).toFixed(2));
smoothed.push(improved);
}
return smoothed;
}
function average(data) {
var sum = data.reduce(function(sum,value) {
return sum + value;
},0);
var avg = sum / data.length;
return avg;
}
smooth(array,0.85);
解决方法
有趣的问题！
平滑数值的算法显然可以有很大的不同,但这是我的看法：
"use strict";
var array = [10,5];
function avg (v) {
return v.reduce((a,b) => a+b,0)/v.length;
}
function smoothOut (vector,variance) {
var t_avg = avg(vector)*variance;
var ret = Array(vector.length);
for (var i = 0; i < vector.length; i++) {
(function () {
var prev = i>0 ? ret[i-1] : vector[i];
var next = i<vector.length ? vector[i] : vector[i-1];
ret[i] = avg([t_avg,avg([prev,vector[i],next])]);
})();
}
return ret;
}
function display (x,y) {
console.clear();
console.assert(x.length === y.length);
x.forEach((el,i) => console.log(`${el}\t\t${y[i]}`));
}
display(array,smoothOut(array,0.85));
注意：它使用一些ES6功能,如胖箭头功能和模板字符串. Firefox 35和Chrome 45应该可以正常工作.请使用其他的babel repl.
我的方法基本上预先计算了数组中所有元素的平均值,并将其用作计算新值的主要因素,以及当前元素值之前的值,以及之后的值.我也使用先前的值作为新计算的值,而不是原始数组中的值.随时根据需要进行实验和修改.您还可以传入“差异”参数来控制元素之间的差异.降低它将使元素彼此更接近,因为它降低了平均值.
轻微的变化会松动平滑就是这样的：
"use strict";
var array = [10,next]);
})();
}
return ret;
}
function display (x,0.85));
不以平均值为主要因素.
随意试验,希望有所帮助！