快速将数组分配给长度相等的 n 个 bin

Question

例如，我有一个数组流，其数字范围从 0.0 到 10.0（含）。

我想将arr中的数字快速分配给5个等长的bin。

等长是指 bin 间隔为 [0.0, 2.0), [2.0, 4.0), [4.0, 6.0), [6.0, 8.0), [8.0, 10.0]。

问题是最后一个间隔与其他间隔不同。

测试：

import numpy as np
# Things we know and can pre-calculate
n_bins = 5
minimal = 0.0  
maximal = 10.0
reciprocal_bin_length = n_bins / (maximal - minimal)

# Let's say the stream gives 1001 numbers every time.
data = np.arange(1001)/100

norm_data = (data - minimal) * reciprocal_bin_length
norm_data = norm_data.astype(int)
print(norm_data.max())
print(norm_data.min())

结果：

5
0

bin 索引应该是 0、1、2、3 或 4，而不是 5。

Answer 1

“穷人的解决方案”可能是计算数组 norm_data 和 nbins-1 之间的 minimum:

norm_data = np.minimum(norm_data,nbins-1)

因此所有 5（及以上）都将转换为 4。请注意，当然在这里您不会进行适当的范围检查（120.0 也将在 bin 4 中结束）。

Answer 2

如果可以接受0.1%的误差，下面的会快一点。不确定这是否适用于浮点舍入。

import numpy as np
# Things we know and can pre-calculate
n_bins = 5
minimal = 0.0  
maximal = 10.0
approx = 1.001  # <-- this is new
reciprocal_bin_length = n_bins / (maximal*approx - minimal)

# Let's say the stream gives 1001 numbers every time.
data = np.arange(1001)/100

# can use numexpr for speed.
norm_data = (data - minimal) * reciprocal_bin_length
norm_data = norm_data.astype(int)
print(norm_data.max())
print(norm_data.min())

快速将数组分配给长度相等的 n 个 bin

Quickly assign an array to n bins with equal length

python

numpy

binning

discretization