Conversione di un numero di gamma di un'altra gamma, mantenendo il rapporto di
https://stackoverflow.com/questions/929103
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Sto cercando di convertire una serie di numeri per un altro, il mantenimento di un rapporto.La matematica non è il mio forte.
Ho un file di immagine in cui i valori di punto può variare da -16000.00 per 16000.00 anche se la gamma tipica potrebbe essere molto meno.Quello che voglio fare è comprimere questi valori nell'intero intervallo da 0 a 100, dove 0 è il valore del più piccolo punto, e 100 è il valore più grande.In tutti i punti tra dovrebbe mantenere un rapporto anche se la precisione è perso e mi piacerebbe farlo in python, ma anche un algoritmo generale dovrebbe essere sufficiente.Io preferirei un algoritmo in cui il min/max o entrambi i range può essere regolata (vale a dire, il secondo potrebbe essere -50 a 800 invece che da 0 a 100).
Soluzione
NewValue = (((OldValue - OldMin) * (NewMax - NewMin)) / (OldMax - OldMin)) + NewMin
o un po 'più leggibile:
OldRange = (OldMax - OldMin)
NewRange = (NewMax - NewMin)
NewValue = (((OldValue - OldMin) * NewRange) / OldRange) + NewMin
Se si desidera proteggere per il caso in cui la vecchia gamma è 0 ( OldMin = OldMax ):
OldRange = (OldMax - OldMin)
if (OldRange == 0)
NewValue = NewMin
else
{
NewRange = (NewMax - NewMin)
NewValue = (((OldValue - OldMin) * NewRange) / OldRange) + NewMin
}
Si noti che in questo caso siamo costretti a scegliere uno dei possibili nuovi valori di intervallo arbitrariamente. A seconda del contesto, scelte ragionevoli potrebbero essere: NewMin ( vedi esempio ), NewMax o (NewMin + NewMax) / 2
Altri suggerimenti
Questa è una semplice conversione lineare.
new_value = ( (old_value - old_min) / (old_max - old_min) ) * (new_max - new_min) + new_min
Quindi, la conversione di 10000 sulla scala di -16.000-16.000 ad una nuova scala da 0 a 100 rendimenti:
old_value = 10000
old_min = -16000
old_max = 16000
new_min = 0
new_max = 100
new_value = ( ( 10000 - -16000 ) / (16000 - -16000) ) * (100 - 0) + 0
= 81.25
In realtà ci sono alcuni casi che le risposte di cui sopra si rompono. Come valore erroneamente ingresso, erroneamente campo di ingresso, ingresso negativo / campi di uscita.
def remap( x, oMin, oMax, nMin, nMax ):
#range check
if oMin == oMax:
print "Warning: Zero input range"
return None
if nMin == nMax:
print "Warning: Zero output range"
return None
#check reversed input range
reverseInput = False
oldMin = min( oMin, oMax )
oldMax = max( oMin, oMax )
if not oldMin == oMin:
reverseInput = True
#check reversed output range
reverseOutput = False
newMin = min( nMin, nMax )
newMax = max( nMin, nMax )
if not newMin == nMin :
reverseOutput = True
portion = (x-oldMin)*(newMax-newMin)/(oldMax-oldMin)
if reverseInput:
portion = (oldMax-x)*(newMax-newMin)/(oldMax-oldMin)
result = portion + newMin
if reverseOutput:
result = newMax - portion
return result
#test cases
print remap( 25.0, 0.0, 100.0, 1.0, -1.0 ), "==", 0.5
print remap( 25.0, 100.0, -100.0, -1.0, 1.0 ), "==", -0.25
print remap( -125.0, -100.0, -200.0, 1.0, -1.0 ), "==", 0.5
print remap( -125.0, -200.0, -100.0, -1.0, 1.0 ), "==", 0.5
#even when value is out of bound
print remap( -20.0, 0.0, 100.0, 0.0, 1.0 ), "==", -0.2
C'è una condizione, quando tutti i valori che si sta verificando sono gli stessi, in cui il codice di @ jerryjvl sarebbe tornato NaN.
if (OldMin != OldMax && NewMin != NewMax):
return (((OldValue - OldMin) * (NewMax - NewMin)) / (OldMax - OldMin)) + NewMin
else:
return (NewMax + NewMin) / 2
Non ho scavare il BNF per questo, ma la documentazione Arduino ha avuto un grande esempio della funzione ed è guasto. Sono stato in grado di utilizzare questo in Python con la semplice aggiunta di una ridenominazione def per rimappare (causa mappa è un built-in) tra parentesi graffe e rimuovendo il tipo di calchi e graffe (vale a dire basta rimuovere tutte le 'lunga del).
Original
long map(long x, long in_min, long in_max, long out_min, long out_max)
{
return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;
}
Python
def remap(x, in_min, in_max, out_min, out_max):
return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min
Nella lista fornita da PenguinTD, non capisco il motivo per cui gli intervalli sono invertiti, funziona senza dover invertire le gamme. conversione gamma lineare si basa sul Y=Xm+n equazione lineare, dove m e n derivano dagli intervalli indicati. Piuttosto che fare riferimento alle gamme come min e max, sarebbe meglio fare riferimento a loro come 1 e 2. Quindi, la formula potrebbe essere:
Y = (((X - x1) * (y2 - y1)) / (x2 - x1)) + y1
Dove Y=y1 quando X=x1, e Y=y2 quando X=x2. x1, x2, y1 & y2 possono avere qualsiasi valore positive o negative. Definire l'espressione in una macro rende più utile, può quindi essere utilizzato con qualsiasi nomi degli argomenti.
#define RangeConv(X, x1, x2, y1, y2) (((float)((X - x1) * (y2 - y1)) / (x2 - x1)) + y1)
Il cast float garantirebbe floating point divisione nel caso in cui tutti gli argomenti sono valori integer.
A seconda dell'applicazione può non essere necessario controllare la x1=x2 gamme e y1==y2.
PHP Port
Trovato soluzione PenguinTD utile in modo ho portato a PHP. Aiutati!
/**
* =====================================
* Remap Range
* =====================================
* - Convert one range to another. (including value)
*
* @param int $intValue The value in the old range you wish to convert
* @param int $oMin The minimum of the old range
* @param int $oMax The maximum of the old range
* @param int $nMin The minimum of the new range
* @param int $nMax The maximum of the new range
*
* @return float $fResult The old value converted to the new range
*/
function remapRange($intValue, $oMin, $oMax, $nMin, $nMax) {
// Range check
if ($oMin == $oMax) {
echo 'Warning: Zero input range';
return false;
}
if ($nMin == $nMax) {
echo 'Warning: Zero output range';
return false;
}
// Check reversed input range
$bReverseInput = false;
$intOldMin = min($oMin, $oMax);
$intOldMax = max($oMin, $oMax);
if ($intOldMin != $oMin) {
$bReverseInput = true;
}
// Check reversed output range
$bReverseOutput = false;
$intNewMin = min($nMin, $nMax);
$intNewMax = max($nMin, $nMax);
if ($intNewMin != $nMin) {
$bReverseOutput = true;
}
$fRatio = ($intValue - $intOldMin) * ($intNewMax - $intNewMin) / ($intOldMax - $intOldMin);
if ($bReverseInput) {
$fRatio = ($intOldMax - $intValue) * ($intNewMax - $intNewMin) / ($intOldMax - $intOldMin);
}
$fResult = $fRatio + $intNewMin;
if ($bReverseOutput) {
$fResult = $intNewMax - $fRatio;
}
return $fResult;
}
Ho usato questa soluzione in un problema che stavo risolvendo in js, così ho pensato di condividere la traduzione. Grazie per la spiegazione e la soluzione.
function remap( x, oMin, oMax, nMin, nMax ){
//range check
if (oMin == oMax){
console.log("Warning: Zero input range");
return None;
};
if (nMin == nMax){
console.log("Warning: Zero output range");
return None
}
//check reversed input range
var reverseInput = false;
oldMin = Math.min( oMin, oMax );
oldMax = Math.max( oMin, oMax );
if (oldMin != oMin){
reverseInput = true;
}
//check reversed output range
var reverseOutput = false;
newMin = Math.min( nMin, nMax )
newMax = Math.max( nMin, nMax )
if (newMin != nMin){
reverseOutput = true;
};
var portion = (x-oldMin)*(newMax-newMin)/(oldMax-oldMin)
if (reverseInput){
portion = (oldMax-x)*(newMax-newMin)/(oldMax-oldMin);
};
var result = portion + newMin
if (reverseOutput){
result = newMax - portion;
}
return result;
}
C ++ Variante
Ho trovato soluzione utile di PenguinTD, così ho portato in C ++, se qualcuno ha bisogno:
float rimappare (float x, float omin, galleggiare OMAX, galleggiare nMin, galleggiare nMax) {
//range check if( oMin == oMax) { //std::cout<< "Warning: Zero input range"; return -1; } if( nMin == nMax){ //std::cout<<"Warning: Zero output range"; return -1; } //check reversed input range bool reverseInput = false; float oldMin = min( oMin, oMax ); float oldMax = max( oMin, oMax ); if (oldMin == oMin) reverseInput = true; //check reversed output range bool reverseOutput = false; float newMin = min( nMin, nMax ); float newMax = max( nMin, nMax ); if (newMin == nMin) reverseOutput = true; float portion = (x-oldMin)*(newMax-newMin)/(oldMax-oldMin); if (reverseInput) portion = (oldMax-x)*(newMax-newMin)/(oldMax-oldMin); float result = portion + newMin; if (reverseOutput) result = newMax - portion; return result; }
Ecco alcune funzioni Python brevi per la vostra copia e incolla facilità, tra cui una funzione per ridimensionare l'intero elenco.
def scale_number(unscaled, to_min, to_max, from_min, from_max):
return (to_max-to_min)*(unscaled-from_min)/(from_max-from_min)+to_min
def scale_list(l, to_min, to_max):
return [scale_number(i, to_min, to_max, min(l), max(l)) for i in l]
che può essere utilizzato in questo modo:
scale_list([1,3,4,5], 0, 100)
[0.0, 50.0, 75.0, 100.0]
Nel mio caso ho voluto scalare una curva logaritmica, in questo modo:
scale_list([math.log(i+1) for i in range(5)], 0, 50)
[0.0, 21,533827903669653, 34,130309724299266, 43,06765580733931, 50.0]
Taglio corto/semplificata proposta
NewRange/OldRange = Handy multiplicand or HM
Convert OldValue in OldRange to NewValue in NewRange =
(OldValue - OldMin x HM) + NewMin
wayne
Io personalmente uso la classe di supporto che sostiene generici (Swift 3 compatibile)
struct Rescale<Type : BinaryFloatingPoint> {
typealias RescaleDomain = (lowerBound: Type, upperBound: Type)
var fromDomain: RescaleDomain
var toDomain: RescaleDomain
init(from: RescaleDomain, to: RescaleDomain) {
self.fromDomain = from
self.toDomain = to
}
func interpolate(_ x: Type ) -> Type {
return self.toDomain.lowerBound * (1 - x) + self.toDomain.upperBound * x;
}
func uninterpolate(_ x: Type) -> Type {
let b = (self.fromDomain.upperBound - self.fromDomain.lowerBound) != 0 ? self.fromDomain.upperBound - self.fromDomain.lowerBound : 1 / self.fromDomain.upperBound;
return (x - self.fromDomain.lowerBound) / b
}
func rescale(_ x: Type ) -> Type {
return interpolate( uninterpolate(x) )
}
}
Questo esempio converte attuale posizione canzoni in un intervallo angolare di 20 - 40.
/// <summary>
/// This test converts Current songtime to an angle in a range.
/// </summary>
[Fact]
public void ConvertRangeTests()
{
//Convert a songs time to an angle of a range 20 - 40
var result = ConvertAndGetCurrentValueOfRange(
TimeSpan.Zero, TimeSpan.FromMinutes(5.4),
20, 40,
2.7
);
Assert.True(result == 30);
}
/// <summary>
/// Gets the current value from the mixValue maxValue range.
/// </summary>
/// <param name="startTime">Start of the song</param>
/// <param name="duration"></param>
/// <param name="minValue"></param>
/// <param name="maxValue"></param>
/// <param name="value">Current time</param>
/// <returns></returns>
public double ConvertAndGetCurrentValueOfRange(
TimeSpan startTime,
TimeSpan duration,
double minValue,
double maxValue,
double value)
{
var timeRange = duration - startTime;
var newRange = maxValue - minValue;
var ratio = newRange / timeRange.TotalMinutes;
var newValue = value * ratio;
var currentValue= newValue + minValue;
return currentValue;
}
Ecco una versione JavaScript che restituisce una funzione che esegue il ricalcolo per gli intervalli di origine e destinazione predeterminati, minimizzando la quantità di calcolo, che deve essere fatto ogni volta.
// This function returns a function bound to the
// min/max source & target ranges given.
// oMin, oMax = source
// nMin, nMax = dest.
function makeRangeMapper(oMin, oMax, nMin, nMax ){
//range check
if (oMin == oMax){
console.log("Warning: Zero input range");
return undefined;
};
if (nMin == nMax){
console.log("Warning: Zero output range");
return undefined
}
//check reversed input range
var reverseInput = false;
let oldMin = Math.min( oMin, oMax );
let oldMax = Math.max( oMin, oMax );
if (oldMin != oMin){
reverseInput = true;
}
//check reversed output range
var reverseOutput = false;
let newMin = Math.min( nMin, nMax )
let newMax = Math.max( nMin, nMax )
if (newMin != nMin){
reverseOutput = true;
}
// Hot-rod the most common case.
if (!reverseInput && !reverseOutput) {
let dNew = newMax-newMin;
let dOld = oldMax-oldMin;
return (x)=>{
return ((x-oldMin)* dNew / dOld) + newMin;
}
}
return (x)=>{
let portion;
if (reverseInput){
portion = (oldMax-x)*(newMax-newMin)/(oldMax-oldMin);
} else {
portion = (x-oldMin)*(newMax-newMin)/(oldMax-oldMin)
}
let result;
if (reverseOutput){
result = newMax - portion;
} else {
result = portion + newMin;
}
return result;
}
}
Ecco un esempio di utilizzo di questa funzione per ridimensionare 0-1 in -0x80000000, 0x7FFFFFFF
let normTo32Fn = makeRangeMapper(0, 1, -0x80000000, 0x7FFFFFFF);
let fs = normTo32Fn(0.5);
let fs2 = normTo32Fn(0);
Lista comprensione un'unica soluzione di linea
color_array_new = [int((((x - min(node_sizes)) * 99) / (max(node_sizes) - min(node_sizes))) + 1) for x in node_sizes]
versione più lunga
def colour_specter(waste_amount):
color_array = []
OldRange = max(waste_amount) - min(waste_amount)
NewRange = 99
for number_value in waste_amount:
NewValue = int((((number_value - min(waste_amount)) * NewRange) / OldRange) + 1)
color_array.append(NewValue)
print(color_array)
return color_array
