matlab 利用while循环计算平均值和方差

一、该程序是用来测输入数据的平均值和方差的

公式：

二、 项目流程：

1. State the problem
假定所有测量数为正数或者0，计算这一系列测量数的平均值和方差。
假定我们预先不知道有多少测量数据被录入，一个负数标志着测量数据输入结束

2. Define the inputs and outputs
程序要求输入的数是未知的正数或者0，程序输出的数是输入数据集的平均值和方差。
除此之外，我们将打印出输入的数据数，因为它对于我们检查输入数据是有用的

3.Define the algorithm
这个程序将被分为三个主要步骤：

Accumulate the input data
Calculate the mean(平均值)和standard deviation(方差）
Write out the mean, standard deviation , and number of points

第一个主要步骤是累计输入的数据，为了达到目的，我们将要求用户输入想要的数据，当每一个数据录入时，累计数量并求和,求平方和
伪代码：
初始化 n, sum_x, and sum_x2为0
请求用户输入
读取输入数x
while x>=0
n <- n+1
sum_x <- sum_x +x;
sum_x2 <- sum_x +x^2;
读取下一个x
end
注意：我们不得不读第一个数在while之前，以便于while循环第一次执行时有值

第二步，我们计算平均值和方差，利用平均值公式和方差公式写伪代码：

x_bar <- sum_x / n
std_dev <-sqrt( (n*sum_x2 - sum_x2^2) /(n*(n-1)) )

第三步，我们输出结果

输出平均值 x_bar
输出方差值 std_dev
输入输入数据的数量n

4.Turn the algorithm into MATLAB statements

%  脚本文件：states.m
% 
% 目标：
% 该程序首先累计输入未知的数（正数或者0），然后计算这个数据集的平均值和方差
% 
% 版本记录
%     日期           编者          描述
%    =====         =========     ================
% 2015-10-4 21:21     泡泡         源码
% 
% 定义变量：
% 
% m            --输入样本数量
% std_dev      --输入样本的方差
% sum_x        --输入样本的和
% sum_x2       --输入样本的平方和
% x            --输入样本值
% xbar         --输入样本的平均值
% 
% 
% 
%清除变量或指令
clc;

%变量初始化
n=0; sum_x=0;sum_x2=0;

%读取第一个输入值
x=input ('请输入第一个数: ');

%while循环
while x >=0
    %累积
    n      = n+1;
    sum_x  = sum_x +x;
    sum_x2 = sum_x2 +x^2;
    
    %读取下一个值
    x=input ('请输入下一个数:  ');
end

%计算方差和平均值

x_bar =sum_x /n;
std_dev =sqrt ( (n*sum_x2 - sum_x^2) /(n*(n-1)) );

%输出
fprintf('您输入的数据总数为： %f
', n);
fprintf('平均值是：%f
', x_bar);
fprintf('方差是： %f
', std_dev);

5.Test the program

假定输入的数为 3 4 5 -1（结束标志）
那么：
输出平均值 4
输出方差值 1
输入输入数据的数量 3