百分位数(percentile)计算

百分位数含义：统计学术语，如果将一组数据从小到大排序，并计算相应的累计百分位，则某一百分位所对应数据的值就称为这一百分位的百分位数。可表示为：一组n个观测值按数值大小排列。如，处于p%位置的值称第p百分位数。能够表达p%的数据都是小于这个百分位数。

实现百分位数当前有很多种算法，下面使用一种比较容易理解的方法进行例子说明。

例子：
有下面几个学生分数数据。
Arr = [20，30，50，50，60，10]

将数据按从小到大排序后
Arr = [10，20，30，50，50，60]

percentile(50%) =下标为 3的值，即50。 【(Arr.size()-1)*0.5 = 2.5 四舍五入为 3】，
percentile(100%) = 下标为 5的值，即60。 【(Arr.size()-1)*1 = 5】，显然这个时候是等于Arr的最大值。
percentile(0%) = 下标为 0的值，即10。 【(Arr.size()-1)*0 = 0】，显然这个时候是等于Arr的最小值。

简单的python 代码实现的逻辑如下。

import numpy as np  
  
def percentile(data, p):  
    sorted_data = np.sort(data)  
    k = round((len(data)-1) * p)  
    return sorted_data[k]

SQL实现如下：

--percentile(50%) 
SELECT percentile(num, 0.5) as P50 FROM arr;

数据去重

已有表数据：

让ID不重复。

select id,gmt_create
from(
select id,gmt_create,row_number() over(partition by id order by gmt_create desc) tag
from table) t1
where tag=1;

以上SQL中row_number()为开窗函数，根据ID来分区，分区内部按时间来排序，然后再给分区里面的数据进行打标。

滚动指标计算

已有表数据：

以上是每天的天气温度数据，如果需要输出一个趋势图，横坐表示日期，纵坐标表示当前日期的前7天温度的平均数，则怎么实现呢。

select  gmt_create,SUM(num) num   OVER(PARTITION BY gmt_create ORDER BY gmt_create ROWS BETWEEN 7 PRECEDING AND -1 FOLLOWING) 
num from table;

累计指标计算

已有表数据。

当天的日期的数据为之前所有日期累计的总和，如1月2日为1+3=4，1月3日为1+3+2=6,以此类推。

select gmt_create,SUM(num) num OVER(PARTITION BY gmt_create ORDER BY gmt_create) AS num from table;

等同于

select  gmt_create,SUM(num) num   OVER(PARTITION BY gmt_create ORDER BY gmt_create ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW) num from table;

多维度聚合分析

有这种的场景，现需分析用户画像，需要统计3个不同维度的聚合，如地理IP、设备，性别。
需要分析不同地理IP、设备、性别分别多少人。
需要分析不同地理IP、设备分别多少人。
需要分析不同地理IP分别多少人。
需要总共有多少人。

传统的分析方法如下实现：

SELECT ip_city, device, sex, COUNT(*)
FROM users GROUP BY ip_city, device, sex
UNION ALL
SELECT ip_city, device, 'ALL'  as sex, COUNT(*)
FROM users GROUP BY ip_city, device
UNION ALL
SELECT ip_city,  'ALL'  as device, 'ALL'  as sex, COUNT(*)
FROM users GROUP BY ip_city
UNION ALL
SELECT 'ALL' as ip_city,  'ALL'  as device, 'ALL'  as sex, COUNT(*)
FROM users 

是不是代码很冗余？

如果使用Hive的多维度聚合分析函数grouping sets，则如下实现。

SELECT ip_city, device, sex ,COUNT(*)
FROM users 
GROUP BY ip_city, device, sex GROUPING SETS((ip_city, device, sex), (ip_city, device), (ip_city),());

上面还是很要写很多字段信息，有没有更简单的？有的。

SELECT ip_city, device, sex ,COUNT(*)
FROM users 
GROUP BY CUBE( ip_city, device, sex);

GROUP BY CUBE( ip_city, device, sex) 等价于
GROUPING SETS((ip_city,device,sex),(ip_city,device),(ip_city,sex),(device,sex),(ip_city),(device),(sex),())

一看起来比之前的需求多算了一些逻辑，因此计算量会更大，所以如果要做优化还是建议采用GROUPING SETS进行剪枝优化。

待续更新。