是否可以/更快地从大型数组中计算分位数,而无需简单地排序然后索引
本文关键字:索引 然后 排序 简单 计算 数组 大型 是否 | 更新日期: 2023-09-27 18:32:48
我有一个数组,包含10 000到50 000个元素,代表压力经济体中面临风险的值。我对使用普通权重计算此数组的第 x 个分位数感兴趣。
立即进入我的问题 - 是否可以在不先排序然后简单地索引的情况下确定大型未排序数组的分位数?或者也许在排序时实现功能以确定一些分位数?就我而言,速度是最重要的,但是不依赖于第一次排序的较慢方法对我来说也很有趣。
这样做的传统方法非常简单,首先对数组进行排序,然后构建SetWeights()
进行一些简单的插值(Alpha
是所需的分位数分数)
protected sealed override void SetWeights()
{
double n = (NumberOfScenarios - 1) * Alpha + 1;
if (Math.Abs(n - 1d) < double.Epsilon)
{
Weights = new List<double> { 1.0 };
Indices = new List<int> { 0 };
}
else if (Math.Abs(n - NumberOfScenarios) < double.Epsilon)
{
Weights = new List<double> { 1.0 };
Indices = new List<int> { NumberOfScenarios - 1 };
}
else
{
int k = (int)n;
double d = n - k;
Weights = new List<double> { 1.0 - d, d };
Indices = new List<int> { k - 1, k };
}
}
然后通过取权重的相应指数来计算分位数
public double Quantile(List<double> sortedScenarios)
{
var varEstimator = 0.0;
for (var i = 0; i < Indices.Count; ++i)
{
varEstimator += Weights[i] * sortedSequence[Indices[i]];
}
return varEstimator;
}
考虑快速排序算法。它使用枢轴元素将集合一分为二:一个包含比枢轴元素小的元素,另一个包含较大的元素。然后,它继续对每个较小的集合进行排序。
如果您只对查找特定分位数感兴趣,则完全位于分位数之外的任何子集都不需要进一步排序。实际上,如果您不需要对分位数进行排序,则只需要对包含分位数边界的子集进行排序。
因此,我建议使用修改后的快速排序,该快速排序仅对包含分位数下边界和上边界的子集进行排序。