C++で指定された配列のサブ配列平均の平均を求めます

この問題では、サイズnと整数mの配列arr[]が与えられます。私たちのタスクは、特定の配列内のサブ配列平均の平均を見つけることです。

コードの説明 −ここでは、サイズmのサブ配列の平均として配列の平均を見つける必要があります。

問題を理解するために例を見てみましょう

入力

arr[] = {2, 5, 3, 6, 1}, m = 3

出力

3.78

説明

All subarrays of size m are {2, 5, 3}, {5, 3, 6}, {3, 6, 1}
Means of means of subarray of size m,

$$（\ left（\ frac {2 + 5 + 3} {3} \ right）+ \ left（\ frac {5 + 3 + 6} {3} \ right）+ \ left（\ frac {3 + 6 + 1} {3} \ right））/ 3 =\ left（\ frac {10} {3} \ right）+ \ left（\ frac {14} {3} \ right）+ \ left（\ frac {10 } {3} \ right）/ 3 =34/3/3 =3.78 $$

ソリューションアプローチ

この問題の簡単な解決策は、サイズmのすべてのサブ配列を見つけ、それらの平均を見つけることです。次に、これらすべての平均を追加し、サブアレイの数で割ります。そして結果を返します。

もう1つのより効率的なアプローチは、スライディングウィンドウアルゴリズムを使用することです。インデックス0から始まるサイズmの結果を見つけます。各ウィンドウについて、平均と合計を見つけます。そして最後に、合計をウィンドウ数で割り、値を返します。

ソリューションの動作を説明するプログラム

例

#include <iostream>
using namespace std;
float calcMeanOfSubarrayMeans(int arr[], int n, int m) {
   float meanSum = 0, windowSum = 0;
   for (int i = 0; i < m; i++)
      windowSum += arr[i];
      meanSum += (windowSum / m);
   for (int i = 0; i < n; i++) {
      windowSum = windowSum - arr[i - m] + arr[i];
      meanSum += (windowSum / m);
   }
   int windowCount = n - m + 1;
   return (meanSum / windowCount);
}
int main() {
   int arr[] = { 4, 1, 7, 9, 2, 5, 3};
   int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
   int m = 3;
   cout<<"The mean of subarray means is "<<calcMeanOfSubarrayMeans(arr, n, m);
   return 0;
}

出力

The mean of subarray means is 8.06667