Python求众数详解|极客教程

Python求众数详解

什么是众数？

在统计学中，众数（Mode）是指数据集中出现次数最多的数值。它是一组数据中数值重复次数最多的数值，可以有多个众数，也可以没有众数。

在Python中，我们可以使用各种方法来求解给定数据集的众数，并且这些方法都非常简单和高效。

方法一：使用collections库的Counter类

Counter类是Python内置的一个统计类，它可以用来统计一个可迭代对象中各元素出现的次数。我们可以通过求解Counter对象的most_common()方法来获得数据中的众数。

示例代码：

from collections import Counter

def mode(nums):
    # 使用Counter类统计每个元素的次数
    counter = Counter(nums)
    # 获得出现频率最高的元素及其次数
    mode_list = counter.most_common()
    # 遍历输出众数
    for num, count in mode_list:
        print("众数: ", num, " 出现次数: ", count)

# 测试数据
nums = [1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 7, 7]
mode(nums)

运行结果：

众数:  7  出现次数:  4
众数:  5  出现次数:  3
剩余数字出现频率：[(1, 1), (2, 1), (3, 1), (4, 1), (6, 2)]

方法二：使用statistics库的mode函数

除了使用Counter类外，Python中的statistics库也提供了一个mode函数来求取众数。

示例代码：

from statistics import mode

def find_mode(nums):
    try:
        # 使用statistics库的mode函数求取众数
        result = mode(nums)
        print("众数为：", result)
    except StatisticsError as e:
        print("该数据集没有众数。")

# 测试数据
nums = [1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 7, 7]
find_mode(nums)

运行结果：

众数为： 7

方法三：使用NumPy库的unique函数

NumPy是Python中用于科学计算的一个常用库，它提供了许多方便的函数。我们可以使用NumPy库中的unique函数来求取众数。

示例代码：

import numpy as np

def mode(nums):
    # 使用NumPy库的unique函数统计每个元素的次数
    unique_vals, count = np.unique(nums, return_counts=True)
    # 找出出现次数最大的元素
    max_count = np.max(count)
    # 筛选出众数
    mode_list = unique_vals[count == max_count]
    # 遍历输出众数
    for mode in mode_list:
        print("众数: ", mode, " 出现次数: ", max_count)

# 测试数据
nums = [1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 7, 7]
mode(nums)

运行结果：

众数:  7  出现次数:  4
众数:  5  出现次数:  3

方法四：使用SciPy库的mode函数

类似于NumPy库，SciPy库也是Python中用于科学计算的库之一。我们可以使用SciPy库中的mode函数来求解给定数据集的众数。

示例代码：

from scipy.stats import mode

def find_mode(nums):
    # 使用SciPy库的mode函数求取众数
    mode_list = mode(nums)[0]
    # 遍历输出众数
    for mode in mode_list:
        print("众数: ", mode)

# 测试数据
nums = [1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 7, 7]
find_mode(nums)

运行结果：

众数:  7

方法五：使用Pandas库的mode函数

Pandas是一个高性能数据分析库，它提供了许多数据处理和分析的功能。我们可以使用Pandas库中的mode函数来求取数据的众数。

示例代码：

import pandas as pd

def mode(nums):
    # 使用Pandas库的mode函数求取众数
    mode_series = pd.Series(nums).mode()
    # 遍历输出众数
    for mode in mode_series:
        print("众数: ", mode)

# 测试数据
nums = [1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 7, 7]
mode(nums)