如何使用Python函数来计算平均值和中位数？

Python是一种高级编程语言，由于其易学、功能强大、开放源代码和广泛的应用，已成为数据科学领域的首选语言之一。在数据分析和统计学中，计算平均值和中位数是常见任务。在本文中，我们将介绍如何使用Python函数来计算平均值和中位数。

计算平均值

计算平均值是一项简单的任务，只需要累计数值总和，然后除以数字的数量即可。在Python中，我们可以使用内置函数sum()和len()来计算平均值。

下面是一个简单的示例，我们将使用一个包含数字列表的变量，并计算该列表中所有数值的平均值。

numbers = [2, 3, 5, 7, 11]
avg = sum(numbers) / len(numbers)
print("Average is:", avg)

输出结果：

Average is: 5.6

在上述示例中，我们通过将数值总和除以数字数量来计算平均值。我们使用了sum()和len()函数分别对数字进行求和并计算列表的长度。

在实际应用中，可能会遇到除以零的情况。因此，我们需要将代码进行修改，即在使用除法之前检查数字列表的长度是否为零。否则，代码将抛出ZeroDivisionError异常。

numbers = [2, 3, 5, 7, 11]
if len(numbers) > 0:
  avg = sum(numbers) / len(numbers)
  print("Average is:", avg)
else:
  print("Cannot compute average")

运行结果与前述示例无异。但是，在我们使用sum()函数之前，我们为列表的长度执行了检查。

另外，有时候我们需要在平均值的计算中忽略掉一些异常值。例如，我们可能希望忽略掉列表中的最大值和最小值。在以上代码中，我们可以使用Python内置函数max()和min()来获取最大值和最小值，然后将它们从数字列表中删除。

numbers = [2, 3, 5, 7, 11]
if len(numbers) > 0:
  numbers.remove(max(numbers))
  numbers.remove(min(numbers))
  avg = sum(numbers) / len(numbers)
  print("Average is:", avg)
else:
  print("Cannot compute average")

输出结果:

Average is: 4.25

在这份代码中，我们删除了数字列表中的最大值和最小值。在执行sum()函数之前，我们计算出数字列表的长度并求和其余数值，然后使用列表的长度对总和进行除法运算以计算平均值。在这种情况下，我们得到了忽略最大和最小值的值为4.25的平均值。

计算中位数

计算中位数是统计学中一个有趣的问题，它是一个数列中最中间的数。在数字数列长度为奇数的情况下，中位数就是中间的数字；在数列长度为偶数的情况下，中位数通常定义为中间两个数字的平均值。在Python中，我们可以使用numpy库中的median()函数计算中位数。

以下是一个简单的示例，我们将使用一个包含数字列表的变量，并计算该列表的中位数。

import numpy as np

numbers = [3, 7, 5, 11, 13]
median = np.median(numbers)
print("Median is:", median)

输出结果:

Median is: 7.0

在以上代码中，我们首先导入了numpy库，然后使用numpy库中的median()函数来计算列表的中位数。

如果数据集中有偶数个数字，我们可以通过以下公式计算它们的中位数：

(n/2)th_value + ((n/2)+1)th_value / 2

在上述公式中，n代表数字列表的长度，（n / 2）th_value和（（n / 2）+ 1）th_value分别是数字列表中间两个数字的值。

以下是一个示例，我们将使用一个包含偶数个数字的变量，并计算这些数字的中位数：

import numpy as np

numbers = [3, 7, 5, 11, 13, 17]
numbers = sorted(numbers)

if len(numbers) % 2 == 0:
  mid = int(len(numbers) / 2)
  median = (numbers[mid - 1] + numbers[mid]) / 2
else:
  mid = int(len(numbers) / 2)
  median = numbers[mid]

print("Median is:", median)

输出结果：

Median is: 9.0

在以上示例中，我们首先使用numpy库导入median()函数。我们使用sorted()函数将数字列表升序排列。我们在使用模运算计算数字列表的长度，如果它是偶数，则计算中间两个数字的平均值，否则，计算中间一个数字的值以计算中位数。

结论

Python是一个易于学习的编程语言，越来越受数据分析和统计学领域的专业人士的欢迎。在本文中，我们介绍了如何使用内置函数和numpy库函数计算平均值和中位数。在实际应用中，我们可能需要根据具体需求对代码进行简单修改才能满足需求。如果您是一位数据科学家或统计学专业人士，我们希望您会发现这篇文章有用。