数据挖掘实验（二）数据预处理【等深分箱与等宽分箱】
一、分箱平滑的原理
（1）分箱方法
在分箱前，一定要先排序数据，再将它们分到等深（等宽）的箱中。
常见的有两种分箱方法：等深分箱和等宽分箱。
等深分箱：按记录数进行分箱，每箱具有相同的记录数，每箱的记录数称为箱的权重，也称箱子的深度。
等宽分箱：在整个属性值的区间上平均分布，即每个箱的区间范围设定为一个常量，称为箱子的宽度。
（2）数据平滑
将数据划分到不同的箱子之后，可以运用如下三种策略对每个箱子中的数据进行平滑处理：
平均值平滑：箱中的每一个值被箱中数值的平均值替换。
中值平滑：箱中的每一个值被箱中数值的中值替换。
边界平滑：箱中的最大值和最小值称为箱子的边界，箱中的每一个值被最近的边界值替换。
二、Matlab代码实现
首先用rand()函数随机生成20*5的矩阵，其数据范围为[0,1]。
1.等深分箱
clear;clc; % 清除变量和命令窗口A=rand(20,5); % 随机生成20*5的矩阵，其中每个数取值范围[0,1]
fprintf("当前生成的原数据：\n");
disp(A);% 排序，参数1表示按列排序，取2为按行排序；'ascend'为升序，'descend'为降序
A=sort(A,1,'ascend');
fprintf("将原数据的每列排序后：\n");
disp(A);h=input("请输入等深分箱的深度h(1<h<20)：");% 检查输入变量h是否有效
if ~isnumeric(h) || ~isscalar(h) || h<=1 || h>=20 || h~=floor(h)error("输入变量h必须是一个大于1小于20的正整数");
end%% 对每列进行等深分箱，然后求每个箱子的均值
[n,m]=size(A); % n行m列
B=zeros(n,m); % 预分配输出变量B
for j=1:m % 列jfor i=1:h:n % 行i% 当前箱子第一个数位置为i，最后一个数位置为min(i+h-1,n)p1=int64(i); % 转换成整数(i默认是double类型，但是索引必须要为整数)p2=int64(min(i+h-1,n));B(p1:p2,j)=mean(A(p1:p2,j)); % 当前箱子的均值end
end % 结束行循环fprintf("\n经过等深分箱，用箱均值平滑处理后的数据：\n");
disp(B);
for i=1:h:n 的含义是：
- i 是一个循环变量，它的初始值是 1。
- h 是一个输入变量，它表示等深分箱的深度。
- n 是一个由 size 函数得到的变量，它表示矩阵 A 的行数。
- 这个循环的作用是从第一行开始，每隔 h 行取一行作为一个箱子的起始位置，然后计算这个箱子中所有元素的均值，并赋给输出矩阵 B 的相应位置。
isnumeric 函数是一个用于判断输入是否为数值数组的函数。数值数组是指由数值类型的元素组成的数组，例如整数、浮点数、无穷大或非数字。MATLAB 中的数值类型包括 int8, int16, int32, int64, uint8, uint16, uint32, uint64, single, 和 double。
isnumeric 函数的语法格式是：
TF = isnumeric(A)其中，A 是输入数组，可以是任意维度的；TF 是输出逻辑值，如果 A 是数值数组，则返回 1 (true)，否则返回 0 (false)。
例如，如果 A 是一个包含整数和浮点数的矩阵，那么 isnumeric(A) 将返回 1；如果 A 是一个包含字符串或单元数组的矩阵，那么 isnumeric(A) 将返回 0。
~isscalar(h) 函数是一个逻辑表达式，它用于判断 h 是否不是一个标量。标量是一个大小为 1×1 的二维数组，也就是一个单个的数值。如果 h 不是一个标量，那么 ~isscalar(h) 将返回 1 (true)，否则返回 0 (false)。
python代码为
import numpy as np # 导入 numpy 库
=A = np.random.rand(20,5) # 随机生成 20*5 的矩阵，其中每个数取值范围 [0,1]
print("当前生成的原数据：")
print(A)# 排序，参数 0 表示按列排序，取 1 为按行排序；'ascend' 为升序，'descend' 为降序
A = np.sort(A, axis=0, kind='quicksort') # 使用快速排序算法
print("将原数据的每列排序后：")
print(A)h = int(input("请输入等深分箱的深度 h (1<h<20)：")) # 输入一个整数# 检查输入变量 h 是否有效
if not isinstance(h, int) or h <= 1 or h >= 20: # 如果 h 不是一个大于 1 小于 20 的整数raise ValueError("输入变量 h 必须是一个大于 1 小于 20 的正整数") # 抛出异常# 对每列进行等深分箱，然后求每个箱子的均值
n, m = A.shape # n 行 m 列
B = np.zeros((n,m)) # 预分配输出变量 B
for j in range(m): # 列 jfor i in range(0, n, h): # 行 i# 当前箱子第一个数位置为 i，最后一个数位置为 min(i+h,n)p1 = int(i) # 转换成整数 (i 默认是 double 类型，但是索引必须要为整数)p2 = int(min(i+h,n))B[p1:p2,j] = np.mean(A[p1:p2,j]) # 当前箱子的均值print("\n经过等深分箱，用箱均值平滑处理后的数据：")
print(B)
代码运行结果
输入的深度为3：
当前生成的原数据：
A =0.4067 0.4504 0.5747 0.5154 0.99690.6669 0.2057 0.3260 0.6575 0.55350.9337 0.8997 0.4564 0.9509 0.51550.8110 0.7626 0.7138 0.7223 0.33070.4845 0.8825 0.8844 0.4001 0.43000.7567 0.2850 0.7209 0.8319 0.49180.4170 0.6732 0.0186 0.1343 0.07100.9718 0.6643 0.6748 0.0605 0.88770.9880 0.1228 0.4385 0.0842 0.06460.8641 0.4073 0.4378 0.1639 0.43620.3889 0.2753 0.1170 0.3242 0.82660.4547 0.7167 0.8147 0.3017 0.39450.2467 0.2834 0.3249 0.0117 0.61350.7844 0.8962 0.2462 0.5399 0.81860.8828 0.8266 0.3427 0.0954 0.88620.9137 0.3900 0.3757 0.1465 0.93110.5583 0.4979 0.5466 0.6311 0.19080.5989 0.6948 0.5619 0.8593 0.25860.1489 0.8344 0.3958 0.9742 0.89790.8997 0.6096 0.3981 0.5708 0.5934将原数据的每列排序后：
A =0.1489 0.1228 0.0186 0.0117 0.06460.2467 0.2057 0.1170 0.0605 0.07100.3889 0.2753 0.2462 0.0842 0.19080.4067 0.2834 0.3249 0.0954 0.25860.4170 0.2850 0.3260 0.1343 0.33070.4547 0.3900 0.3427 0.1465 0.39450.4845 0.4073 0.3757 0.1639 0.43000.5583 0.4504 0.3958 0.3017 0.43620.5989 0.4979 0.3981 0.3242 0.49180.6669 0.6096 0.4378 0.4001 0.51550.7567 0.6643 0.4385 0.5154 0.55350.7844 0.6732 0.4564 0.5399 0.59340.8110 0.6948 0.5466 0.5708 0.61350.8641 0.7167 0.5619 0.6311 0.81860.8828 0.7626 0.5747 0.6575 0.82660.8997 0.8266 0.6748 0.7223 0.88620.9137 0.8344 0.7138 0.8319 0.88770.9337 0.8825 0.7209 0.8593 0.89790.9718 0.8962 0.8147 0.9509 0.93110.9880 0.8997 0.8844 0.9742 0.9969请输入等深分箱的深度h(1<h<20)：3经过等深分箱，用箱均值平滑处理后的数据：
B =0.2615 0.2013 0.1273 0.0521 0.10880.2615 0.2013 0.1273 0.0521 0.10880.2615 0.2013 0.1273 0.0521 0.10880.4262 0.3195 0.3312 0.1254 0.32790.4262 0.3195 0.3312 0.1254 0.32790.4262 0.3195 0.3312 0.1254 0.32790.5472 0.4519 0.3899 0.2633 0.45270.5472 0.4519 0.3899 0.2633 0.45270.5472 0.4519 0.3899 0.2633 0.45270.7360 0.6490 0.4443 0.4851 0.55410.7360 0.6490 0.4443 0.4851 0.55410.7360 0.6490 0.4443 0.4851 0.55410.8526 0.7247 0.5611 0.6198 0.75290.8526 0.7247 0.5611 0.6198 0.75290.8526 0.7247 0.5611 0.6198 0.75290.9157 0.8478 0.7031 0.8045 0.89060.9157 0.8478 0.7031 0.8045 0.89060.9157 0.8478 0.7031 0.8045 0.89060.9799 0.8979 0.8495 0.9626 0.96400.9799 0.8979 0.8495 0.9626 0.9640
2.等宽分箱
输入箱子的宽度w(0<w<1)，将每列按等宽分箱，然后用箱均值平滑。
clear;clc; % 清除变量和命令窗口%A=rand(20,5); % 随机生成20*5的矩阵，其中每个数取值范围[0,1]
A=[ 0.5038 0.3600 0.6690 0.1432 0.94190.6128 0.4542 0.5002 0.5594 0.65590.8194 0.3864 0.2180 0.0046 0.45190.5319 0.7756 0.5716 0.7667 0.83970.2021 0.7343 0.1222 0.8487 0.53260.4539 0.4303 0.6712 0.9168 0.55390.4279 0.6938 0.5996 0.9870 0.68010.9661 0.9452 0.0560 0.5051 0.36720.6201 0.7842 0.0563 0.2714 0.23930.6954 0.7056 0.1525 0.1008 0.57890.7202 0.1093 0.0196 0.5078 0.86690.3469 0.3899 0.4352 0.5856 0.40680.5170 0.5909 0.8322 0.7629 0.11260.5567 0.4594 0.6174 0.0830 0.44380.1565 0.0503 0.5201 0.6616 0.30020.5621 0.2287 0.8639 0.5170 0.40140.6948 0.8342 0.0977 0.1710 0.83340.4265 0.0156 0.9081 0.9386 0.40360.8363 0.8637 0.1080 0.5905 0.39020.7314 0.0781 0.5170 0.4406 0.3604];
fprintf("当前生成的原数据：\n");
disp(A);
% 排序，参数1表示按列排序，取2为按行排序；'ascend'为升序，'descend'为降序
A=sort(A,1,'ascend');
fprintf("将原数据的每列排序后：\n");
disp(A);w=input("请输入等宽分箱的宽度w(0<w<1)：");
% 检查输入变量w是否有效
if ~isnumeric(w) || ~isscalar(w) || w<=0error("输入变量w必须是一个大于0小于1的正数");
end%% 对每列进行等宽分箱，然后求每个箱子的均值
[n,m]=size(A); % n行m列
B=zeros(n,m); % 预分配输出变量B
for j=1:m % 列jpos=1; % 当前箱子第一个数的位置A(n+1,j)=18e9; % 保证i=n+1时，A(i,j)-A(pos,j)>w一定成立for i=1:n+1 % 行iif A(i,j)-A(pos,j)>w % 当前箱子最后一个数的位置为i-1B(pos:i-1,j)=mean(A(pos:i-1,j)); % 当前箱子的均值pos=i; % 更新为下一个箱子的第一个数的位置endend
endfprintf("\n经过等宽分箱，用箱均值平滑处理后的数据：\n");
disp(B);if A(i,j)-A(pos,j)>w
这段代码的作用是判断当前元素是否属于当前箱子。如果当前元素与当前箱子的第一个元素的差大于 w，那么说明当前元素已经超出了当前箱子的范围，需要开始新的一个箱子；如果不大于 w，那么说明当前元素还在当前箱子内，继续循环。
代码运行结果
输入的宽度为0.2：
当前生成的原数据：
A =0.5038 0.3600 0.6690 0.1432 0.94190.6128 0.4542 0.5002 0.5594 0.65590.8194 0.3864 0.2180 0.0046 0.45190.5319 0.7756 0.5716 0.7667 0.83970.2021 0.7343 0.1222 0.8487 0.53260.4539 0.4303 0.6712 0.9168 0.55390.4279 0.6938 0.5996 0.9870 0.68010.9661 0.9452 0.0560 0.5051 0.36720.6201 0.7842 0.0563 0.2714 0.23930.6954 0.7056 0.1525 0.1008 0.57890.7202 0.1093 0.0196 0.5078 0.86690.3469 0.3899 0.4352 0.5856 0.40680.5170 0.5909 0.8322 0.7629 0.11260.5567 0.4594 0.6174 0.0830 0.44380.1565 0.0503 0.5201 0.6616 0.30020.5621 0.2287 0.8639 0.5170 0.40140.6948 0.8342 0.0977 0.1710 0.83340.4265 0.0156 0.9081 0.9386 0.40360.8363 0.8637 0.1080 0.5905 0.39020.7314 0.0781 0.5170 0.4406 0.3604将原数据的每列排序后：
A =0.1565 0.0156 0.0196 0.0046 0.11260.2021 0.0503 0.0560 0.0830 0.23930.3469 0.0781 0.0563 0.1008 0.30020.4265 0.1093 0.0977 0.1432 0.36040.4279 0.2287 0.1080 0.1710 0.36720.4539 0.3600 0.1222 0.2714 0.39020.5038 0.3864 0.1525 0.4406 0.40140.5170 0.3899 0.2180 0.5051 0.40360.5319 0.4303 0.4352 0.5078 0.40680.5567 0.4542 0.5002 0.5170 0.44380.5621 0.4594 0.5170 0.5594 0.45190.6128 0.5909 0.5201 0.5856 0.53260.6201 0.6938 0.5716 0.5905 0.55390.6948 0.7056 0.5996 0.6616 0.57890.6954 0.7343 0.6174 0.7629 0.65590.7202 0.7756 0.6690 0.7667 0.68010.7314 0.7842 0.6712 0.8487 0.83340.8194 0.8342 0.8322 0.9168 0.83970.8363 0.8637 0.8639 0.9386 0.86690.9661 0.9452 0.9081 0.9870 0.9419请输入等宽分箱的宽度w(0<w<1)：0.2经过等宽分箱，用箱均值平滑处理后的数据：
B =0.2352 0.0633 0.1038 0.1005 0.21740.2352 0.0633 0.1038 0.1005 0.21740.2352 0.0633 0.1038 0.1005 0.21740.5213 0.0633 0.1038 0.1005 0.43120.5213 0.3413 0.1038 0.1005 0.43120.5213 0.3413 0.1038 0.3560 0.43120.5213 0.3413 0.1038 0.3560 0.43120.5213 0.3413 0.1038 0.5610 0.43120.5213 0.4837 0.5373 0.5610 0.43120.5213 0.4837 0.5373 0.5610 0.43120.5213 0.4837 0.5373 0.5610 0.43120.5213 0.4837 0.5373 0.5610 0.43120.5213 0.7702 0.5373 0.5610 0.43120.7496 0.7702 0.5373 0.5610 0.63830.7496 0.7702 0.5373 0.8467 0.63830.7496 0.7702 0.7591 0.8467 0.63830.7496 0.7702 0.7591 0.8467 0.87050.7496 0.7702 0.7591 0.8467 0.87050.7496 0.7702 0.7591 0.8467 0.87050.9661 0.9452 0.9081 0.9870 0.8705
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1、一个文件目录，查看属性发现这个文件达到了2.50GB； 2、右键此目录选择添加到压缩文件； 3、在弹出的窗口中将压缩文件格式选择为RAR4，压缩方式选择为最好，选择字典大小最大，勾选压缩选项中的创建固实压缩&…...
[C#]C#最简单方法获取GPU显存真实大小
你是否用下面代码获取GPU显存容量？ using System.Management; private void getGpuMem() {ManagementClass c new ManagementClass("Win32_VideoController");foreach (ManagementObject o in c.GetInstances()){string gpuTotalMem String.For…...
【数据结构】红黑树(C++实现)
📝个人主页：Sherry的成长之路 🏠学习社区：Sherry的成长之路（个人社区） 📖专栏链接：数据结构 🎯长路漫漫浩浩，万事皆有期待 上一篇博客：【数据…...
day-64 代码随想录算法训练营（19）图论 part 03
827.最大人工岛 思路一：深度优先遍历 1.深度优先遍历，求出所有岛屿的面积，并且把每个岛屿记上不同标记2.使用 unordered_map 使用键值对，标记：面积，记录岛屿面积3.遍历所有海面，然后进行一次广…...
xss测试步骤总结
文章目录 测试流程1.开启burp2.测试常规xss语句3.观察回显4.测试闭合与绕过Level2Level3Level4Level5Level6Level7 5.xss绕过方法1)测试需观察点2)无过滤法3)">闭合4)单引号闭合事件函数5)双引号闭合事件函数6)引号闭合链接7)大小写绕过8)多写绕过9)unicode编码10)unic…...
2023最新简易ChatGPT3.5小程序全开源源码+全新UI首发+实测可用可二开（带部署教程）
源码简介： 2023最新简易ChatGPT3.5小程序全开源源码全新UI首发，实测可以用，而且可以二次开发。这个是最新ChatGPT智能AI机器人微信小程序源码，同时也带部署教程。 这个全新版本的小界面设计相当漂亮，简单大方&#x…...
【Redis】数据过期策略和数据淘汰策略
数据过期策略和淘汰策略 过期策略 Redis所有的数据结构都可以设置过期时间，时间一到，就会自动删除。 问题：大家都知道，Redis是单线程的，如果同一时间太多key过期，Redis删除的时间也会占用线程的处理时间…...
RestClient
什么是RestClient RestClient 是 Elasticsearch 官方提供的 Java 低级 REST 客户端，它允许HTTP与Elasticsearch 集群通信，而无需处理 JSON 序列化/反序列化等底层细节。它是 Elasticsearch Java API 客户端的基础。 RestClient 主要特点 轻量级ÿ…...
【Axure高保真原型】引导弹窗
今天和大家中分享引导弹窗的原型模板，载入页面后，会显示引导弹窗，适用于引导用户使用页面，点击完成后，会显示下一个引导弹窗，直至最后一个引导弹窗完成后进入首页。具体效果可以点击下方视频观看或打开下方…...
iOS 26 携众系统重磅更新，但“苹果智能”仍与国行无缘
美国西海岸的夏天，再次被苹果点燃。一年一度的全球开发者大会 WWDC25 如期而至，这不仅是开发者的盛宴，更是全球数亿苹果用户翘首以盼的科技春晚。今年，苹果依旧为我们带来了全家桶式的系统更新，包括 iOS 26、iPadOS 26…...
SCAU期末笔记 - 数据分析与数据挖掘题库解析
这门怎么题库答案不全啊日 来简单学一下子来 一、选择题（可多选） 将原始数据进行集成、变换、维度规约、数值规约是在以下哪个步骤的任务?(C) A. 频繁模式挖掘 B.分类和预测 C.数据预处理 D.数据流挖掘 A. 频繁模式挖掘：专注于发现数据中…...
LLM基础1_语言模型如何处理文本
基于GitHub项目：https://github.com/datawhalechina/llms-from-scratch-cn 工具介绍 tiktoken：OpenAI开发的专业"分词器" torch：Facebook开发的强力计算引擎，相当于超级计算器 理解词嵌入：给词语画"…...
如何在网页里填写 PDF 表格？
有时候，你可能希望用户能在你的网站上填写 PDF 表单。然而，这件事并不简单，因为 PDF 并不是一种原生的网页格式。虽然浏览器可以显示 PDF 文件，但原生并不支持编辑或填写它们。更糟的是，如果你想收集表单数据ÿ…...
【 java 虚拟机知识 第一篇 】
目录 1.内存模型 1.1.JVM内存模型的介绍 1.2.堆和栈的区别 1.3.栈的存储细节 1.4.堆的部分 1.5.程序计数器的作用 1.6.方法区的内容 1.7.字符串池 1.8.引用类型 1.9.内存泄漏与内存溢出 1.10.会出现内存溢出的结构 1.内存模型 1.1.JVM内存模型的介绍 内存模型主要分…...
Linux 下 DMA 内存映射浅析
序 系统 I/O 设备驱动程序通常调用其特定子系统的接口为 DMA 分配内存，但最终会调到 DMA 子系统的dma_alloc_coherent()/dma_alloc_attrs() 等接口。 关于 dma_alloc_coherent 接口详细的代码讲解、调用流程，可以参考这篇文章，我觉得写的非常…...
Python爬虫实战：研究Restkit库相关技术
1. 引言 1.1 研究背景与意义 在当今信息爆炸的时代，互联网上存在着海量的有价值数据。如何高效地采集这些数据并将其应用于实际业务中，成为了许多企业和开发者关注的焦点。网络爬虫技术作为一种自动化的数据采集工具，可以帮助我们从网页中提取所需的信息。而 RESTful API …...
2.2.2 ASPICE的需求分析
ASPICE的需求分析是汽车软件开发过程中至关重要的一环，它涉及到对需求进行详细分析、验证和确认，以确保软件产品能够满足客户和用户的需求。在ASPICE中，需求分析的关键步骤包括： 需求细化：将从需求收集阶段获得的高层需…...