dataprocess.cpp

C语言编程实现简单的数据处理

/*********************************************************/
/*功能：实验数据的简单处理
/*********************************************************/
#include <iostream>
using  namespace std;
#include <math.h>

struct result{
    double xj;
	double xb;
	double xjb;
	double vm;
};
double ch[200]={
	0,0,0,0,0,1.65,1.73,1.79,1.86,1.92,
		1.96,2.00,2.04,2.07,2.10,2.13,2.16,2.18,2.20,2.22,
		2.24,2.26,2.28,2.30,2.32,2.33,2.34,2.35,2.37,2.38,
		2.39,2.40,2.41,2.42,2.43,2.45,2.46,2.47,2.48,2.49,
		2.50,2.51,2.52,25.3,2.54,2.54,2.55,2.56,2.56,2.57,
		2.58,2.58,2.59,2.59,2.60,2.61,2.61,2.62,2.62,2.63,
		2.64,2.64,2.64,2.65,2.65,2.66,2.66,2.67,2.67,2.68,
		2.68,2.69,2.69,2.70,2.70,2.71,2.71,2.72,2.72,2.73,
		2.74,2.74,2.74,2.75,2.75,2.75,2.76,2.76,2.76,2.77,
		2.77,2.77,2.78,2.78,2.78,2.79,2.79,2.80,2.80,2.80,
		2.81,2.81,2.81,2.81,2.81,2.81,2.81,2.81,2.81,2.81,
		2.83,2.84,2.84,2.84,2.84,2.84,2.84,2.84,2.84,2.84,
		2.86,2.86,2.86,2.86,2.86,2.86,2.86,2.86,2.86,2.86,
		2.88,2.88,2.88,2.88,2.88,2.88,2.88,2.88,2.88,2.88,
		2.90,2.90,2.90,2.90,2.90,2.90,2.90,2.90,2.90,2.90,
		2.92,2.92,2.92,2.92,2.92,2.92,2.92,2.92,2.92,2.92,
		2.96,2.96,2.96,2.96,2.96,2.96,2.96,2.96,2.96,2.96,
		2.98,2.98,2.98,2.98,2.98,2.98,2.98,2.98,2.98,2.98,
		3.00,3.00,3.00,3.00,3.00,3.00,3.00,3.00,3.00,3.00,
		3.02,3.02,3.02,3.02,3.02,3.02,3.02,3.02,3.02,3.02
};

int prepare(int N,double* px,double* pv,result* resultx);//返回值用于控制检测坏值的循环
void abnormal(double*px,int k,int* pn );//剔除坏值子函数
void errorcheck(int N,double* pv,struct result* resultx);
int circleerror(int N,double* pv,double xb);
int ljerror(int N,double* pv,double vm);
void print1(int k,double*px);
void print2(double xj,double xb);
void print3(double xj,double xb);
void print4(double xj,double xb,double xjb);



/*******************主函数*********************/
void main()
{
	//变量定以及初始化
	int N;
	int* pn=&N;
	int abflag=1;
	//int erflag=0;
	//int pflag=1;
	struct result result1;
	struct result* resultx=&result1;
	resultx->xj=0;
	resultx->xb=0;
	resultx->xjb=0;
    resultx->vm=0;
	
	cout<<"请输入您要处理的数据的个数：";
	cin>>N;
	if(N<5)
	{	cout<<"您要输入的数据个数太少，处理的结果可能很不准确，";
		cout<<"数据个数至少在5各以上才能获得比较满意的处理结果，";
		cout<<"请重新输入您要处理的数据个数：";
	    cin>>N;
	}
	//	动态分配内存
    double* x;
	x=new double[N];
	double* v;
	v=new double[N];
	
	
	//数据输入
	cout<<"开始输入数据:"<<endl;
	for (int i=0;i<N;i++)
	{
		cout<<"x["<<i<<"]=";
		cin>>x[i];
		
	}
	
	//做好剔除坏值的准备工作
	while(abflag)
	{
		abflag=prepare(N,x,v,resultx);
		if(abflag>0)
		{
			abnormal(x,abflag,pn);
		}
	}
	
	cout<<"坏值剔除完毕！剩余数据"<<N<<"个"<<endl;
	cout<<"下面进行误差分析:"<<endl;
	errorcheck( N, v,resultx);
	
	//释放内存空间
	delete []x;
	delete []v;
}



/*****************子函数****************************/
//数据初步处理子函数
int prepare(int N,double* px,double*pv,result* resultx)
{
	double temp1=0;
	double temp2=0;
	double temp3=0;
	//计算均值
	for(int i=0;i<N;i++)
	{
		temp1+=px[i];
	}
	temp1=temp1/N;
	resultx->xj=temp1;
	
	//获得最大残差
	for(int j=0;j<N;j++)
	{
		pv[j]=px[j]-temp1;
	}
	
	temp2=abs(pv[0]);
	for(int m=1;m<N;m++)
	{
		if(abs(pv[m])>temp2)
			temp2=abs(pv[m]);
	}
	resultx->vm=temp2;
	
	//计算标准差
	for(int n=0;n<N;n++)
	{
		temp3+=px[n]*px[n];
	}
	temp3=sqrt((temp3-N*temp1*temp1)/(N-1));
	resultx->xb=temp3;
	
	double temp4=ch[N-1];
	for(int l=0;l<N;l++)
	{
		if(abs(px[l]-temp1)>temp4*temp3)
			return (l+1);
	}
	
	return 0;
}

//剔除坏值子函数
void abnormal(double*px,int k,int* pn)
{
	cout<<"利用肖维纳剔除坏值：";
	print1(k,px);
	for(int i=k-1;i<*pn-1;i++)
	{
		px[i]=px[i+1];
	}
	*pn=*pn-1;
	
}

//输出剔除坏值的信息
void print1(int k,double*px)
{
	cout<<"第"<<k<<"个数据"<<"x["<<k-1<<"]="<<px[k-1]<<"为坏值,";
    cout<<"将予以剔除！！"<<endl;
	
}

//误差分析子函数
void errorcheck(int N,double* pv,struct result* resultx)
{
	int ljerflag=0;
	int cicleerflag=circleerror(N,pv,resultx->xb);
	if(cicleerflag==1)
		print2(resultx->xj,resultx->xb);
	else if(cicleerflag==0) 
		//int ljerflag=ljerror(N,pv,resultx->vm);直接这样写，
		//会出现"error C2065: 'ljerflag' : undeclared identifier"的错误
		//可能原因是系统在编译是：系统在编译时对于分支程序只预编译第一个分支，故在
		//第二个分支中的变量定义没有检测到。所以将变量定义语句" int ljerflag=0;"提前
		ljerflag=ljerror(N,pv,resultx->vm);
	else 
        cout<<"数据处理过程出错！！";
	
	if(ljerflag==1)
		print3(resultx->xj,resultx->xb);
	else
	{
		resultx->xjb=resultx->xb/sqrt(N);
		print4(resultx->xj,resultx->xb,resultx->xjb);
	}
	
}

//周期误差分析
int circleerror(int N,double* pv,double xb)
{
	double temp=0;
    for(int i=0;i<N-1;i++)
	{
		temp+=pv[i]*pv[i+1];
	}
	temp=abs(temp);
	if(temp>sqrt(N-1)*xb*xb)
	{
        return 1;
	}
	else
		return 0;
}

//累进性误差分析
int ljerror(int N,double*pv, double vm)
{
	double A=0,B=0;
	double temp;
    if(N%2)
	{
		for(int i=0;i<(N-1)/2;i++)
		{
			A+=pv[i];
		}
		for(int j=(N+1)/2;j<N;j++)
		{
			B+=pv[j];
		}
	}
	else
	{
		for(int l=0;l<N/2;l++)
		{
			A+=pv[l];
		}
		for(int m=N/2+1;m<N;m++)
		{
			B+=pv[m];
		}
	}
	
    temp=abs(A-B);
	
	if(temp>abs(vm))
	{
		return 1;
	}
	else
	{
		return 0;
	}
	
}

//输出存在周期误差的数据处理结果
void print2(double xj,double xb)
{
    cout<<"您输入的数据存在周期误差："<<endl;
	cout<<"数据处理结果如下"<<endl;
	cout<<"数据的平均值为:"<<xj<<endl;
	cout<<"数据的标准差为:"<<xb<<endl;
}

//输出存在累进性误差的数据处理结果
void print3(double xj,double xb)
{
    cout<<"您输入的数据存在累进性误差："<<endl;
	cout<<"数据处理结果如下"<<endl;
	cout<<"数据的平均值为:"<<xj<<endl;
	cout<<"数据的标准差为:"<<xb<<endl;
}

//输出不存在误差的数据处理结果
void print4(double xj,double xb,double xjb)
{
	cout<<"您输入的数据不存在周期性误差和累进性误差："<<endl;
	cout<<"数据处理结果如下"<<endl;
	cout<<"数据的平均值为:"<<xj<<endl;
	cout<<"数据的标准差为:"<<xb<<endl;
	cout<<"数据的平均值标准差为:"<<xjb<<endl;
}