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…...
: K8s 核心概念白话解读(上)：Pod 和 Deployment 究竟是什么？)
云原生核心技术 (7/12): K8s 核心概念白话解读(上)：Pod 和 Deployment 究竟是什么？
大家好，欢迎来到《云原生核心技术》系列的第七篇！ 在上一篇，我们成功地使用 Minikube 或 kind 在自己的电脑上搭建起了一个迷你但功能完备的 Kubernetes 集群。现在，我们就像一个拥有了一块崭新数字土地的农场主，是时…...
SciencePlots——绘制论文中的图片
文章目录 安装一、风格二、1 资源 安装 # 安装最新版 pip install githttps://github.com/garrettj403/SciencePlots.git# 安装稳定版 pip install SciencePlots一、风格 简单好用的深度学习论文绘图专用工具包–Science Plot 二、 1 资源 论文绘图神器来了：一行…...
镜像里切换为普通用户
如果你登录远程虚拟机默认就是 root 用户，但你不希望用 root 权限运行 ns-3（这是对的，ns3 工具会拒绝 root），你可以按以下方法创建一个 非 root 用户账号 并切换到它运行 ns-3。 一次性解决方案：创建非 roo…...
IT供电系统绝缘监测及故障定位解决方案
随着新能源的快速发展，光伏电站、储能系统及充电设备已广泛应用于现代能源网络。在光伏领域，IT供电系统凭借其持续供电性好、安全性高等优势成为光伏首选，但在长期运行中，例如老化、潮湿、隐裂、机械损伤等问题会影响光伏板绝缘层…...
UR 协作机器人「三剑客」：精密轻量担当（UR7e）、全能协作主力（UR12e）、重型任务专家（UR15）
UR协作机器人正以其卓越性能在现代制造业自动化中扮演重要角色。UR7e、UR12e和UR15通过创新技术和精准设计满足了不同行业的多样化需求。其中，UR15以其速度、精度及人工智能准备能力成为自动化领域的重要突破。UR7e和UR12e则在负载规格和市场定位上不断优化…...
USB Over IP专用硬件的5个特点
USB over IP技术通过将USB协议数据封装在标准TCP/IP网络数据包中，从根本上改变了USB连接。这允许客户端通过局域网或广域网远程访问和控制物理连接到服务器的USB设备（如专用硬件设备），从而消除了直接物理连接的需要。USB over IP的…...
蓝桥杯 冶炼金属
原题目链接 🔧 冶炼金属转换率推测题解 📜 原题描述 小蓝有一个神奇的炉子用于将普通金属 O O O 冶炼成为一种特殊金属 X X X。这个炉子有一个属性叫转换率 V V V，是一个正整数，表示每 V V V 个普通金属 O O O 可以冶炼出 …...
SQL Server 触发器调用存储过程实现发送 HTTP 请求
文章目录 需求分析解决第 1 步：前置条件，启用 OLE 自动化方式 1：使用 SQL 实现启用 OLE 自动化方式 2：Sql Server 2005启动OLE自动化方式 3：Sql Server 2008启动OLE自动化第 2 步：创建存储过程第 3 步：创建触发器扩展 - 如何调试？第 1 步：登录 SQL Server 2008第 2 步…...
用鸿蒙HarmonyOS5实现中国象棋小游戏的过程
下面是一个基于鸿蒙OS (HarmonyOS) 的中国象棋小游戏的实现代码。这个实现使用Java语言和鸿蒙的Ability框架。 1. 项目结构 /src/main/java/com/example/chinesechess/├── MainAbilitySlice.java // 主界面逻辑├── ChessView.java // 游戏视图和逻辑├──…...
C++实现分布式网络通信框架RPC(2)——rpc发布端
有了上篇文章的项目的基本知识的了解，现在我们就开始构建项目。 目录 一、构建工程目录 二、本地服务发布成RPC服务 2.1理解RPC发布 2.2实现 三、Mprpc框架的基础类设计 3.1框架的初始化类 MprpcApplication 代码实现 3.2读取配置文件类 MprpcConfig 代码实现…...