リストの中身を正規化したい

Question

リストの中身を正規化したいです。

[1,2,4,10,6,7,3・・・]

とリストの中身があります。
これを-1~1の間に正規化したいです。リストの要素の最大値と最小値はわかっていません。

どのようにコードを書けば、リストの中身を-1~1の間に正規化できますか？

Comments

[y_waiwai]

正規化とは具体的にどういうことを想定してますか？

[yambejp]

一般に正規化とはRDBにおけるデータ管理方法なのでおそらくなにか別のことを模索されているのかと・・・

[taiyo2017]

リストの要素を-1~1の間にしたいということです。

[taiyo2017]

https://deepage.net/features/numpy-normalize.html

[taiyo2017]

こんな感じのイメージです。

[y_waiwai]

その記事の中のどれを実施したいというはなしでしょうか

[taiyo2017]

min-max normalization　のイメージです

Answer 1

段階的な処理と、それを一行で行う例をしめします。

xx.py

li = [-1, -2, 4, 10, 6, -7, 3]
min_x = min(li)
max_x = max(li)
print(min_x, max_x)

# max_x - min_x == 0 なら、 正規化結果は [0 ... 0] とする                                                               
# 以下は max_x - min_x > 0 である場合の処理                                                                             
# --------------------------------------------------------                                                              

# min_x を引く                                                                                                          
li0 = [x - min_x for x in li]
print(li0)

# max_x - min_x で割る (0..2)の範囲になる                                                                               
li2 = [2 * x / (max_x - min_x) for x in li0]
print(li2)

# 1.0 を引く                                                                                                            
li_normalized = [x - 1.0 for x in li2]
print(li_normalized)

# 上の処理を 1 行で行う                                                                                         
# ---------------------                                                                                                 
li_normalized = [2 * (x - min_x) / (max_x - min_x) - 1.0  for x in li]
print(li_normalized)

実行例

Answer 2

配列を [a, b] の範囲に正規化するのは以下の式で表せるので、それを numpy で書けばよいです。

def normalzie(x, amin=0, amax=1):
    xmax = x.max()
    xmin = x.min()
    if xmin == xmax:
        return np.ones_like(x)
    return (amax - amin) * (x - xmin) / (xmax - xmin) + amin

x = np.array([-1, -2, 4, 10, 6, -7, 3])
normalized_x = normalzie(x, amin=-1, amax=1)
print(normalized_x)

[-0.29411765 -0.41176471  0.29411765  1. 0.52941176 -1. 0.17647059]