在 C# 中计算队列的指数移动平均线答案

【问题标题】：Calculate Exponential Moving Average on a Queue in C#在 C# 中计算队列的指数移动平均线
【发布时间】：2011-12-09 18:28:02
【问题描述】：

我有一个简单的类来计算我添加到它的值的移动平均值。我是这样使用的：

MovingAverage ma = new MovingAverage();
ma.push(value1);
ma.push(value2);
... 
Console.Writeline(average.Average);

//the class
public class MovingAverage
{
    public int Period = 5;
    private Queue<double> Quotes = new Queue<double>();

    public void Push(double quote)
    {
        if (Quotes.Count == Period)
            Quotes.Dequeue();
        Quotes.Enqueue(quote);

    }
    public void Clear()
    {
        Quotes.Clear();
    }
    public double Average { get { if (Quotes.Count == 0) return 0; return Quotes.Average(); } }
    public double ExponentialMovingAverage
    {
        get
        {
            ???
        }
    }
}

我想扩展这个类以返回 ExponentialMovingAverage。您将如何编写返回报价中排队项目的指数平均值？

我知道您需要在类中添加一个 Alpha 属性，但我不确定如何完成计算。

【问题讨论】：

标签： c# average

【解决方案1】：

使用 LINQ 怎么样：

return Quotes.DefaultIfEmpty()
             .Aggregate((ema, nextQuote) => alpha * nextQuote + (1 - alpha) * ema);

我要指出，对于实时财务数据，这是高度低效的。更好的方法是缓存以前的 EMA 值，并使用上述（恒定时间）重复公式在新报价上更新它。

【讨论】：

alpha 未定义。你为此做了什么？
@Levitikon：见Exponential_moving_average。 “系数 α 代表权重降低的程度，是一个介于 0 和 1 之间的恒定平滑因子。更高的 α 会更快地折扣较旧的观测值。”

【解决方案2】：

指数移动平均线不需要排队，因为您只需要跟踪前一个 EMA。

public class ExponentialMovingAverageIndicator
{
    private bool _isInitialized;
    private readonly int _lookback;
    private readonly double _weightingMultiplier;
    private double _previousAverage;

    public double Average { get; private set; }
    public double Slope { get; private set; }

    public ExponentialMovingAverageIndicator(int lookback)
    {
        _lookback = lookback;
        _weightingMultiplier = 2.0/(lookback + 1);
    }

    public void AddDataPoint(double dataPoint)
    {
        if (!_isInitialized)
        {
            Average = dataPoint;
            Slope = 0;
            _previousAverage = Average;
            _isInitialized = true;
            return;
        }

        Average = ((dataPoint - _previousAverage)*_weightingMultiplier) + _previousAverage;
        Slope = Average - _previousAverage;

        //update previous average
        _previousAverage = Average;
    }
}

【讨论】：

您不会将_lookback 字段用于任何用途。只在 ctor 中使用就足够了。

【解决方案3】：

这是@MattWolf 答案的最小版本，API 略有不同，使用 C# 7。

public sealed class FloatExponentialMovingAverageCalculator
{
    private readonly float _alpha;
    private float _lastAverage = float.NaN;

    public FloatExponentialMovingAverageCalculator(int lookBack) => _alpha = 2f / (lookBack + 1);

    public float NextValue(float value) => _lastAverage = float.IsNaN(_lastAverage)
        ? value
        : (value - _lastAverage)*_alpha + _lastAverage;
}

【讨论】：

【解决方案4】：

我认为@Ani 的回答需要稍作调整。初始值将设置为“alpha * nextQuote”，而不仅仅是“nextQuote”。最简单的解决方法是设置初始种子值匹配第一条记录，然后第一次迭代变为 alpha * S1 + (1 - alpha) * S1：

return Quotes
  .DefaultIfEmpty()
  .Aggregate(Quotes.FirstOrDefault() ?? 0.0,
(ema, nextQuote) => alpha * nextQuote + (1 - alpha) * ema);

【讨论】：