Dans MongoDB, le $stdDevSamp
l'opérateur de pipeline d'agrégation calcule l'écart type de l'échantillon des valeurs d'entrée.
Les valeurs d'entrée peuvent provenir d'un groupe de documents (c'est-à-dire des documents qui sont regroupés par la même clé), ou elles peuvent être plusieurs champs dans un seul document.
$stdDevSamp
est similaire à $stdDevPop
. La différence est que $stdDevSamp
calcule l'échantillon écart type, alors que $stdDevPop
calcule la population écart type.
Par conséquent, utilisez $stdDevSamp
si vos valeurs englobent un échantillon d'une population de données à partir desquelles généraliser sur la population. Si les valeurs représentent l'ensemble de la population de données ou si vous ne souhaitez pas généraliser sur une population plus large, utilisez $stdDevPop
à la place.
Syntaxe
Le $stdDevSamp
L'opérateur prend en charge deux syntaxes.
Syntaxe 1 :
{ $stdDevSamp: <expression> }
Syntaxe 2 :
{ $stdDevSamp: [ <expression1>, <expression2> ... ] }
La première syntaxe accepte un argument et la deuxième syntaxe accepte plusieurs arguments.
Lorsqu'il est utilisé dans le $group
étape, vous ne pouvez utiliser que la première syntaxe. Dans ce cas, $stdDevSamp
renvoie l'exemple d'écart type de l'expression spécifiée pour un groupe de documents partageant le même groupe par clé.
Exemples de syntaxe 1 (argument unique)
Voici quelques exemples qui utilisent la syntaxe 1.
Documents groupés
Cet exemple utilise $stdDevSamp
en conjonction avec $group
pour renvoyer l'exemple d'écart type sur un groupe de documents regroupés par clé.
Supposons que nous ayons une collection appelée stonks
avec les documents suivants :
{ "_id" : 1, "ticker" : "gme", "price" : 10 } { "_id" : 2, "ticker" : "gme", "price" : 40 } { "_id" : 3, "ticker" : "gme", "price" : 90 } { "_id" : 4, "ticker" : "gme", "price" : 180 } { "_id" : 5, "ticker" : "gme", "price" : 290 } { "_id" : 6, "ticker" : "gme", "price" : 390 } { "_id" : 7, "ticker" : "gme", "price" : 190 } { "_id" : 8, "ticker" : "gme", "price" : 90 } { "_id" : 9, "ticker" : "gme", "price" : 10 } { "_id" : 10, "ticker" : "jnj", "price" : 131 } { "_id" : 11, "ticker" : "jnj", "price" : 133 } { "_id" : 12, "ticker" : "jnj", "price" : 138 } { "_id" : 13, "ticker" : "jnj", "price" : 141 } { "_id" : 14, "ticker" : "jnj", "price" : 145 } { "_id" : 15, "ticker" : "jnj", "price" : 150 } { "_id" : 16, "ticker" : "jnj", "price" : 154 } { "_id" : 17, "ticker" : "jnj", "price" : 156 } { "_id" : 18, "ticker" : "jnj", "price" : 160 }
Nous pouvons regrouper ces documents par leur ticker
champ, puis utilisez $stdDevSamp
pour renvoyer l'exemple d'écart type du price
champ pour chaque groupe :
db.stonks.aggregate(
[
{
$group:
{
_id: "$ticker",
result: { $stdDevSamp: "$price" }
}
}
]
)
Résultat :
{ "_id" : "gme", "result" : 131.24404748406687 } { "_id" : "jnj", "result" : 10.344080432788612 }
Nous pouvons voir que gme
a un écart-type d'échantillon beaucoup plus élevé que jnj
.
Tableaux
Cet exemple applique $stdDevSamp
à un seul document qui contient un champ avec un tableau de valeurs.
Cette option n'est disponible que lors de l'utilisation de la syntaxe à argument unique. Les tableaux sont ignorés lors de l'utilisation de la syntaxe multi-arguments (plus d'informations ci-dessous).
Supposons que nous ayons une collection appelée players
avec les documents suivants :
{ "_id" : 1, "player" : "Homer", "scores" : [ 1, 7, 2, 3, 8, 7, 1 ] } { "_id" : 2, "player" : "Marge", "scores" : [ 0, 1, 8, 17, 18, 8 ] } { "_id" : 3, "player" : "Bart", "scores" : [ 15, 11, 8, 0, 1, 3 ] } { "_id" : 4, "player" : "Brian", "scores" : [ 7 ] } { "_id" : 5, "player" : "Farnsworth", "scores" : [ ] } { "_id" : 6, "player" : "Meg", "scores" : null }
Nous pouvons appliquer $stdDevSamp
aux scores
champ dans chaque document :
db.players.aggregate(
[
{
$project:
{
result: { $stdDevSamp: "$scores" }
}
}
]
)
Résultat :
{ "_id" : 1, "result" : 3.0783421635988546 } { "_id" : 2, "result" : 7.633260552782583 } { "_id" : 3, "result" : 5.988878581726855 } { "_id" : 4, "result" : null } { "_id" : 5, "result" : null } { "_id" : 6, "result" : null }
Dans ce cas, les trois premiers documents ont renvoyé l'exemple d'écart type pour les différents nombres qui se trouvaient dans leurs tableaux respectifs.
Le document 4 a donné un écart type de null
. C'est parce que nous n'avons fourni qu'un seul numéro dans le tableau. Si nous avions utilisé $stdDevPop
, cela aurait renvoyé 0
.
Le document 5 a renvoyé null
car nous avons fourni un tableau vide.
Le document 6 a renvoyé null
car nous avons fourni null
comme argument.
Exemple de syntaxe 2 (arguments multiples)
La deuxième syntaxe consiste à fournir $stdDevSamp
avec plus d'un argument. $stdDevSamp
calcule ensuite l'écart type en fonction de tous les arguments fournis.
Supposons que nous ayons une collection appelée data
avec les documents suivants :
{ "_id" : 1, "a" : 1, "b" : 2, "c" : 3, "d" : 4 } { "_id" : 2, "a" : 1, "b" : 2, "c" : 3, "d" : [ 4 ] } { "_id" : 3, "a" : 1, "b" : 2, "c" : 3, "d" : "Hey" }
Nous pouvons utiliser $stdDevSamp
pour renvoyer l'exemple d'écart type du a
, b
, c
, et d
champs de chaque document :
db.data.aggregate(
[
{
$project:
{
result: { $stdDevSamp: [ "$a", "$b", "$c", "$d" ] }
}
}
]
)
Résultat :
{ "_id" : 1, "result" : 1.2909944487358056 } { "_id" : 2, "result" : 1 } { "_id" : 3, "result" : 1 }
Le résultat du premier document est basé sur les valeurs d'entrée de 1
, 2
, 3
, et 4
.
Cependant, les deux derniers documents n'ont abouti qu'à 1
, 2
, et 3
en cours d'évaluation. Le $stdDevSamp
l'opérateur a ignoré son d
des champs.
Le $stdDevSamp
ignore les valeurs non numériques. Donc, dans ce cas, il a ignoré "Hey"
dans le document 3 et calculé l'écart-type de l'échantillon à partir des champs (numériques) restants.
Quant au document 2, son d
champ contient un tableau. Comme mentionné, le $stdDevSamp
L'opérateur ignore les tableaux lors de l'utilisation de la syntaxe multi-arguments. Plus précisément, il traite les tableaux comme des valeurs non numériques lorsqu'ils sont utilisés dans ce contexte. Et comme mentionné, $stdDevSamp
ignore les valeurs non numériques.
Si toutes les valeurs ne sont pas numériques, alors $stdDevSamp
renvoie null
.
Champs manquants
Lors de l'utilisation de la syntaxe multi-arguments, $stdDevSamp
ignore les champs manquants. Autrement dit, si vous fournissez un champ qui n'existe pas, il l'ignore. Si aucun des champs n'existe, alors il renvoie null
.
Exemple :
db.data.aggregate(
[
{
$project:
{
result: { $stdDevSamp: [ "$a", "$b", "$c", "$d", "$e" ] }
}
}
]
)
Résultat :
{ "_id" : 1, "result" : 1.2909944487358056 } { "_id" : 2, "result" : 1 } { "_id" : 3, "result" : 1 }
Dans ce cas, j'ai fourni un champ supplémentaire ($e
) qui n'existe pas dans le document. $stdDevSamp
calculé l'écart type de l'échantillon en fonction des champs restants qui font existent.
Cependant, voici ce qui se passe lorsque aucun des champs existent :
db.data.aggregate(
[
{
$project:
{
result: { $stdDevSamp: [ "$x", "$y", "$z" ] }
}
}
]
)
Résultat :
{ "_id" : 1, "result" : null } { "_id" : 2, "result" : null } { "_id" : 3, "result" : null }
Le résultat est null
pour tous les documents.
Lors de l'utilisation de la syntaxe à argument unique, un champ manquant entraîne null
.
Exemple :
db.stonks.aggregate(
[
{
$group:
{
_id: "$ticker",
result: { $stdDevSamp: "$oops!" }
}
}
]
)
Résultat :
{ "_id" : "gme", "result" : null } { "_id" : "jnj", "result" : null }
Étapes disponibles
$stdDevSamp
est disponible dans les étapes suivantes :
$group
$project
$addFields
$set
$replaceRoot
$replaceWith
$match
étape qui inclut un$expr
expression