输出一个针对于树形数据的异常探查代码,异常规则为3-sigma
时间: 2024-03-20 21:44:54 浏览: 36
下面是一个针对于树形数据的异常探查代码,异常规则为 3-sigma:
```python
import numpy as np
# 定义一个树形数据结构
class TreeNode:
def __init__(self, value, children=None):
self.value = value
self.children = children if children else []
# 定义一个函数,计算一个节点及其子节点的平均值和标准差
def calc_mean_std(node):
values = []
for child in node.children:
c_values = calc_mean_std(child)
values.extend(c_values)
values.append(node.value)
mean = np.mean(values)
std = np.std(values)
return values, mean, std
# 定义一个函数,遍历树形数据结构,找出所有异常节点
def find_abnormal_nodes(root, threshold=3):
abnormal_nodes = []
stack = [root]
while stack:
node = stack.pop()
values, mean, std = calc_mean_std(node)
for value in values:
if abs(value-mean) > threshold*std:
abnormal_nodes.append(node)
break
stack.extend(node.children)
return abnormal_nodes
# 测试代码
root = TreeNode(2, [
TreeNode(1),
TreeNode(4, [
TreeNode(3),
TreeNode(5),
TreeNode(6)
]),
TreeNode(7)
])
abnormal_nodes = find_abnormal_nodes(root)
for node in abnormal_nodes:
print(node.value)
```
该代码中,我们定义了一个树形数据结构 `TreeNode`,并定义了两个函数:`calc_mean_std()` 和 `find_abnormal_nodes()`。
`calc_mean_std()` 函数用于计算一个节点及其子节点的平均值和标准差,该函数接受一个节点作为参数,返回值为一个元组,包含了节点及其子节点的所有数据、平均值和标准差。该函数使用递归的方式,先遍历所有子节点并计算它们的平均值和标准差,然后将它们的数据合并起来,并计算当前节点的平均值和标准差。
`find_abnormal_nodes()` 函数用于遍历树形数据结构,找出所有异常节点,该函数接受一个根节点和一个阈值作为参数,返回值为一个列表,包含了所有异常节点。该函数使用栈的方式进行遍历,对于每个节点,调用 `calc_mean_std()` 函数计算其平均值和标准差,如果该节点及其子节点中有任何一个数据点的值超过了 `mean+threshold*std` 或 `mean-threshold*std`,则将该节点加入异常节点列表中。
在测试代码中,我们构造了一个树形数据结构,其中包含了一些异常节点。然后调用 `find_abnormal_nodes()` 函数,找出所有异常节点,并输出它们的值。
这个代码可以用于树形数据结构中的异常探查,其中异常规则为 3-sigma。
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