[C言語] クラスカル・ウォリス検定を実装する方法

#include <stdio.h>
#define MAX_GROUPS 10
#define MAX_SAMPLES 100
int main() {
    int numGroups, samples[MAX_GROUPS][MAX_SAMPLES];
    int groupSizes[MAX_GROUPS];
    // 群の数を入力
    printf("群の数を入力してください: ");
    scanf("%d", &numGroups);
    // 各群のデータを入力
    for (int i = 0; i < numGroups; i++) {
        printf("群 %d のサンプル数を入力してください: ", i + 1);
        scanf("%d", &groupSizes[i]);
        printf("群 %d のデータを入力してください:\n", i + 1);
        for (int j = 0; j < groupSizes[i]; j++) {
            scanf("%d", &samples[i][j]);
        }
    }
    // ここでデータの前処理を行うことができます
}

// ランク付けのための関数
void rankData(int samples[MAX_GROUPS][MAX_SAMPLES], int groupSizes[MAX_GROUPS], int numGroups, int ranks[MAX_GROUPS][MAX_SAMPLES]) {
    int totalSamples = 0;
    for (int i = 0; i < numGroups; i++) {
        totalSamples += groupSizes[i];
    }
    int allSamples[totalSamples];
    int index = 0;
    // 全データを一つの配列にまとめる
    for (int i = 0; i < numGroups; i++) {
        for (int j = 0; j < groupSizes[i]; j++) {
            allSamples[index++] = samples[i][j];
        }
    }
    // ランク付け
    for (int i = 0; i < totalSamples; i++) {
        ranks[i] = 1; // 初期化
        for (int j = 0; j < totalSamples; j++) {
            if (allSamples[i] > allSamples[j]) {
                ranks[i]++;
            }
        }
    }
}

// ランク合計を計算する関数
void calculateRankSums(int ranks[MAX_GROUPS][MAX_SAMPLES], int groupSizes[MAX_GROUPS], int numGroups, double rankSums[MAX_GROUPS]) {
    for (int i = 0; i < numGroups; i++) {
        rankSums[i] = 0;
        for (int j = 0; j < groupSizes[i]; j++) {
            rankSums[i] += ranks[i][j];
        }
    }
}

// 検定統計量を計算する関数
double calculateH(int groupSizes[MAX_GROUPS], double rankSums[MAX_GROUPS], int numGroups) {
    int totalSamples = 0;
    for (int i = 0; i < numGroups; i++) {
        totalSamples += groupSizes[i];
    }
    double H = 0;
    for (int i = 0; i < numGroups; i++) {
        H += (rankSums[i] * rankSums[i]) / groupSizes[i];
    }
    H = (12.0 / (totalSamples * (totalSamples + 1))) * H - 3 * (totalSamples + 1);
    return H;
}

#include <math.h>
// p値を計算する関数
double calculatePValue(double H, int df) {
    return 1.0 - exp(-H / 2); // 簡易的な近似
}

// 検定結果を出力する関数
void printResults(double H, double pValue, int df) {
    printf("検定統計量 H: %.2f\n", H);
    printf("自由度: %d\n", df);
    printf("p値: %.4f\n", pValue);
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define MAX_GROUPS 10
#define MAX_SAMPLES 100
void rankData(int samples[MAX_GROUPS][MAX_SAMPLES], int groupSizes[MAX_GROUPS], int numGroups, int ranks[MAX_GROUPS][MAX_SAMPLES]);
void calculateRankSums(int ranks[MAX_GROUPS][MAX_SAMPLES], int groupSizes[MAX_GROUPS], int numGroups, double rankSums[MAX_GROUPS]);
double calculateH(int groupSizes[MAX_GROUPS], double rankSums[MAX_GROUPS], int numGroups);
double calculatePValue(double H, int df);
void printResults(double H, double pValue, int df);
int main() {
    int numGroups, samples[MAX_GROUPS][MAX_SAMPLES];
    int groupSizes[MAX_GROUPS];
    int ranks[MAX_GROUPS][MAX_SAMPLES];
    double rankSums[MAX_GROUPS];
    // 群の数を入力
    printf("群の数を入力してください: ");
    scanf("%d", &numGroups);
    // 各群のデータを入力
    for (int i = 0; i < numGroups; i++) {
        printf("群 %d のサンプル数を入力してください: ", i + 1);
        scanf("%d", &groupSizes[i]);
        printf("群 %d のデータを入力してください:\n", i + 1);
        for (int j = 0; j < groupSizes[i]; j++) {
            scanf("%d", &samples[i][j]);
        }
    }
    // ランク付け
    rankData(samples, groupSizes, numGroups, ranks);
    // ランク合計の計算
    calculateRankSums(ranks, groupSizes, numGroups, rankSums);
    // 検定統計量の計算
    double H = calculateH(groupSizes, rankSums, numGroups);
    int df = numGroups - 1; // 自由度
    // p値の計算
    double pValue = calculatePValue(H, df);
    // 検定結果の出力
    printResults(H, pValue, df);
    return 0;
}