导入必要的库package orgexample;import javaioFileInputStream; 用于读取输入文件import javaioFileOutputStream; 用于写入输出文件import javatextDecimalFormat; 用于格式化数字import javatextParseException; 用于解析日期import javatextSimpl
可以将缺失数据的处理方法更换成KNN邻近算法,修改后的代码如下:
// 导入必要的库 package org.example;
import java.io.FileInputStream; // 用于读取输入文件 import java.io.FileOutputStream; // 用于写入输出文件 import java.text.DecimalFormat; // 用于格式化数字 import java.text.ParseException; // 用于解析日期 import java.text.SimpleDateFormat; // 用于格式化日期 import java.util.ArrayList; // 用于存储数据 import java.util.Collections; // 用于排序 import java.util.Comparator; // 用于排序 import java.util.Date; // 用于处理日期 import java.util.List; // 用于存储数据
import org.apache.poi.ss.usermodel.Cell; // Excel 单元格 import org.apache.poi.ss.usermodel.CellType; // Excel 单元格类型 import org.apache.poi.ss.usermodel.Row; // Excel 行 import org.apache.poi.ss.usermodel.Sheet; // Excel 工作表 import org.apache.poi.ss.usermodel.Workbook; // Excel 工作簿 import org.apache.poi.ss.usermodel.WorkbookFactory; // Excel 工作簿工厂
public class Missing_data_processing {
public static void main(String[] args) {
// 定义输入文件和输出文件的路径
String inputFile = "input.xlsx";
String outputFile = "output.xlsx";
try (Workbook workbook = WorkbookFactory.create(new FileInputStream(inputFile)); // 使用工作簿工厂创建 Excel 工作簿
FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(outputFile)) { // 创建输出文件
Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0); // 获取 Excel 工作表
DecimalFormat df = new DecimalFormat("#.##"); // 创建 Decimal 格式化器,用于保留两位小数
// 对每一行进行处理
for (int i = 1; i <= sheet.getLastRowNum(); i++) {
Row row = sheet.getRow(i); // 获取行对象
if (row != null) {
Cell cell = row.getCell(1); // 获取第二列单元格
if (cell != null && cell.getCellType() != CellType.BLANK) {
// 如果单元格不为空,则跳过
} else {
double avg = calculateKNN(sheet, i, 1); // 计算KNN邻近算法填充的值
if (avg > 0) { // 如果填充的值大于 0
if(cell == null){ // 如果单元格为空,则创建新的单元格
cell = row.createCell(1);
}
cell.setCellValue(Double.parseDouble(df.format(avg))); // 将填充的值填入单元格
}
}
}
}
workbook.write(outputStream); // 将工作簿写入输出文件
System.out.println("Data filling completed."); // 输出信息
} catch (Exception e) { // 捕获异常
e.printStackTrace();
}
}
// 计算KNN邻近算法填充的值
private static double calculateKNN(Sheet sheet, int rowIndex, int columnIndex) {
List<Double> data = new ArrayList<Double>(); // 存储数据
for (int i = 0; i <= sheet.getLastRowNum(); i++) { // 对每一行进行处理
Row row = sheet.getRow(i); // 获取行对象
if (row != null) {
Cell cell = row.getCell(columnIndex); // 获取指定列的单元格
if (cell != null && cell.getCellType() != CellType.BLANK) {
data.add(cell.getNumericCellValue()); // 将数据添加到列表中
}
}
}
if (data.size() > 0) { // 如果存在数据
double missingValue = 0; // 缺失值
Row row = sheet.getRow(rowIndex); // 获取当前行对象
if (row != null) {
Cell cell = row.getCell(columnIndex); // 获取指定列的单元格
if (cell == null || cell.getCellType() == CellType.BLANK) { // 如果单元格为空
missingValue = 0; // 缺失值为 0
} else {
missingValue = cell.getNumericCellValue(); // 缺失值为单元格中的值
}
}
if (missingValue > 0) { // 如果缺失值大于 0
return missingValue; // 直接返回缺失值
} else {
List<Double> distances = new ArrayList<Double>(); // 存储距离
for (double value : data) { // 遍历数据
double distance = Math.abs(value - missingValue); // 计算距离
distances.add(distance); // 将距离添加到列表中
}
Collections.sort(distances, new Comparator<Double>() { // 对距离进行排序
@Override
public int compare(Double o1, Double o2) {
return Double.compare(o1, o2);
}
});
int k = 3; // 取前三个最近的邻居
double sum = 0; // 总和
int count = 0; // 计数器
for (int i = 0; i < k && i < distances.size(); i++) { // 对前 k 个最近的邻居进行处理
double value = data.get(distances.indexOf(distances.get(i))); // 获取对应的值
sum += value; // 累加值
count++; // 计数器加 1
}
if (count > 0) { // 如果计数器大于 0
return sum / count; // 返回平均值
} else {
return 0; // 否则返回 0
}
}
} else {
return 0; // 如果不存在数据,则返回 0
}
}
// 解析日期
private static Date parseDate(String dateString) {
SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm"); // 创建日期格式化器
try {
return dateFormat.parse(dateString); // 解析日期
} catch (ParseException e) { // 捕获异常
e.printStackTrace();
return null; // 返回 null
}
}
}
需要注意的是,KNN邻近算法填充的值是根据当前列中的数据计算得出的,因此需要将所有数据存储到列表中,并在计算时进行遍历。此外,为了保证填充的值具有一定的参考性,可以取前 k 个最近的邻居进行计算,这里取 k=3
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