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Zスコア標準化

特徴量を平均 0、標準偏差 1 にそろえます。

このチャレンジで学べること

  • 平均と標準偏差を計算する
  • 特徴量を中心化してスケーリングする
  • 分散が 0 の場合を扱う

問題

原文(英語)を表示

標準化は特徴量を平均 0、標準偏差 1 にスケーリングします。多くのモデル(そして勾配降下法)はこの形で最もよく動きます。

z = (x - mean) / std

母集団の標準偏差を使ってください:std = √(Σ(x - mean)² / n)。std が 0(すべての値が等しい)の場合は、すべての値に対して 0 を返してください。

z_scores(values) を実装してください。

入力

values: 1つの特徴量の値。

出力

各値の Z スコアを同じ順序で返してください。

制約

1 ≤ 長さ ≤ 10,000

-1,000,000 ≤ 各値 ≤ 1,000,000

例

例 1
入力:
values = [2.0, 4.0, 4.0, 4.0, 5.0, 5.0, 7.0, 9.0]

期待される出力:
expected = [-1.5, -0.5, -0.5, -0.5, 0.0, 0.0, 1.0, 2.0]
入力:
std::vector<double> values = {2.0, 4.0, 4.0, 4.0, 5.0, 5.0, 7.0, 9.0};

期待される出力:
std::vector<double> expected = {-1.5, -0.5, -0.5, -0.5, 0.0, 0.0, 1.0, 2.0};
入力:
double[] values = new double[] {2.0, 4.0, 4.0, 4.0, 5.0, 5.0, 7.0, 9.0};

期待される出力:
double[] expected = new double[] {-1.5, -0.5, -0.5, -0.5, 0.0, 0.0, 1.0, 2.0};

解説

平均は 40 / 8 = 5、母集団の標準偏差は √(32 / 8) = 2 なので、2 → (2 - 5) / 2 = -1.5、4 → -0.5、5 → 0、7 → 1、9 → 2。結果:[-1.5, -0.5, -0.5, -0.5, 0, 0, 1, 2]。

例 2
入力:
values = [3.0, 3.0]

期待される出力:
expected = [0.0, 0.0]
入力:
std::vector<double> values = {3.0, 3.0};

期待される出力:
std::vector<double> expected = {0.0, 0.0};
入力:
double[] values = new double[] {3.0, 3.0};

期待される出力:
double[] expected = new double[] {0.0, 0.0};

解説

2つの値はどちらも平均と等しいので、標準偏差は 0 となり、Z スコアはどちらも 0 です。

参考資料

この課題はCodeUtility用に調整されています。上記の説明と制約に従ってください。

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