[Baekjoon] 2108 통계학 - JAVA

문제

수를 처리하는 것은 통계학에서 상당히 중요한 일이다. 통계학에서 N개의 수를 대표하는 기본 통계값에는 다음과 같은 것들이 있다. 단, N은 홀수라고 가정하자.

1. 산술평균 : N개의 수들의 합을 N으로 나눈 값
2. 중앙값 : N개의 수들을 증가하는 순서로 나열했을 경우 그 중앙에 위치하는 값
3. 최빈값 : N개의 수들 중 가장 많이 나타나는 값
4. 범위 : N개의 수들 중 최댓값과 최솟값의 차이

N개의 수가 주어졌을 때, 네 가지 기본 통계값을 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 수의 개수 N(1 ≤ N ≤ 500,000)이 주어진다. 단, N은 홀수이다. 그 다음 N개의 줄에는 정수들이 주어진다. 입력되는 정수의 절댓값은 4,000을 넘지 않는다.

출력

첫째 줄에는 산술평균을 출력한다. 소수점 이하 첫째 자리에서 반올림한 값을 출력한다.

둘째 줄에는 중앙값을 출력한다.

셋째 줄에는 최빈값을 출력한다. 여러 개 있을 때에는 최빈값 중 두 번째로 작은 값을 출력한다.

넷째 줄에는 범위를 출력한다.

예제 입력 1 

5
1
3
8
-2
2

예제 출력 1 

2
2
1
10

예제 입력 2

1
4000

예제 출력 2

4000
4000
4000
0

예제 입력 3 

5
-1
-2
-3
-1
-2

예제 출력 3 

-2
-2
-1
2

예제 입력 4 

3
0
0
-1

예제 출력 4 

0
0
0
1

(0 + 0 + (-1)) / 3 = -0.333333... 이고 이를 첫째 자리에서 반올림하면 0이다. -0으로 출력하면 안된다.

 

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📝 제출 답안

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        int n = Integer.parseInt(br.readLine());
        ArrayList<Integer> arr = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            arr.add(Integer.parseInt(br.readLine()));
        }
        Collections.sort(arr);

        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append(findAvg(arr)).append("\n");
        sb.append(findMid(arr)).append("\n");
        sb.append(findMaxCount(arr)).append("\n");
        sb.append(findArrange(arr)).append("\n");

        System.out.print(sb.toString());
    }

    public static int findAvg(ArrayList<Integer> arr) {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {
            sum += arr.get(i);
        }
        int res = Math.round((float) sum / arr.size());
        return res;
    }

    public static int findMid(ArrayList<Integer> arr) {
        return arr.get(arr.size() / 2);
    }

    public static int findMaxCount(ArrayList<Integer> arr) {
        int maxCount = 0;
        int count = 1;
        int maxVal = arr.get(0);
        boolean secondFound = false;
        int secondVal = 0;

        for (int i = 1; i <= arr.size(); i++) {
            if (i < arr.size() && arr.get(i).equals(arr.get(i - 1))) count++;
            else {
                if (count > maxCount) {
                    maxCount = count;
                    secondFound = false;
                    maxVal = arr.get(i-1);
                } else if (count == maxCount && !secondFound) {
                    secondVal = arr.get(i-1);
                    secondFound = true;
                }
                count = 1;
            }
        }

        return secondFound ? secondVal : maxVal;
    }

    public static int findArrange(ArrayList<Integer> arr) {
        int max = arr.get(arr.size()-1);
        int min = arr.get(0);
        return Math.abs(max - min);
    }
}

 

배열의 오름차순 정렬이 필요해 Collections.sort()을 사용하기 위해 ArrayList<>를 선택했다.

통계학에서 사용되는 기본 통계값 산술평균, 중앙값, 최빈값, 범위를 구하기 위한 함수를 정의하였다.

 

1. 산술평균 계산

산술평균을 계산하기 위한 findAvg() 함수는 정수 배열의 합계를 구한 뒤 개수로 나눈다.

이때, 소수점 첫째 자리에서 반올림해줘야하므로 Math.round를 사용한다.

 

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🪄 Math.round()

Math.round()는 Math 라이브러리에서 제공하는 소수점 반올림 함수이다.

java.lang.Math.round()는 소수점을 반올림하여 가장 가까운 정수를 반환한다.

• 입력값이 0.5 이상이면 가까운 큰 정수로 올림.
• 입력값이 0.5 미만이면 가까운 작은 정수로 내림.

float과 double 타입에 따라 반환값이 int 또는 long으로 달라진다.

• Math.round(float a) : 소수점 아래 부분을 반올림한 int 값을 반환한다.
• Math.round(double a) : 소수점 아래 부분을 반올림한 long 값을 반환한다.

소수점 자리수를 제어하려면 추가적인 연산이 필요하다.

double value = 123.45678;
double result = Math.round(value * 100) / 100.0; // 소수점 세 번째 자리에서 반올림
System.out.println(result); // 출력: 123.46

 

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2. 중앙값 계산

중앙값을 계산하기 위해 findMid() 함수로 정렬된 배열의 중간 인덱스의 값을 반환해준다.

배열의 크기는 홀수로 가정하므로 중간값이 정확하게 1개 존재한다.

 

3. 최빈값 계산

최빈값 계산을 위한 findMaxCount() 함수는 꽤 복잡한 구조였다.

최빈값의 빈도 maxCount, 현재 값의 빈도 count, 최빈값 maxVal, 두 번째로 작은 최빈값의 여부 secondFound, 두 번째 최빈값 secondVal을 각각 초기화 해준다. 이후 반복문을 통해 정렬된 배열을 순회하면서 빈도를 계산한다.

동일한 값이 반복되면 count를 증가한다.

빈도가 maxCount를 초과하면 최빈값을 갱신하고, 동률인 경우 두 번째 최빈값을 확인한다.

두 번째 최빈값이 있다면 반환하고, 없다면 최빈값을 반환한다.

 

4. 범위 계산

범위를 계산하는 findArrange() 함수는 정렬된 배열의 첫 번째값을 min으로, 마지막 값을 max로 설정하여 차이를 반환한다.

 

StringBuilder로 각 함수를 통해 구한 통계값을 문자열로 작성 후 결과를 출력해준다.

 

제출 현황