Python 3实现双数值列表校验及皮尔逊相关系数计算

• 实现Python 3程序，完成以下功能：
  1. 校验用户输入的两个数值列表，确保仅包含数值（支持整数、小数、负数）
  2. 输入允许元素前后有额外空格，数值间必须用逗号分隔
  3. 若列表包含非数值元素，输出提示was not able to calculate the correlation并终止程序
  4. 不使用第三方库或高级函数，代码简洁
  5. 若校验通过，计算并输出皮尔逊相关系数（保留两位小数，如示例输出的0.83）

用户尝试的代码中，使用ele.isdigit()判断元素是否为数值，该方法仅能识别正整数，无法处理负数（带负号）、小数（带小数点），导致合法的数值会被误判为非数值，同时真正的非数值元素在后续转float时直接报错，无法按要求输出提示并终止。

def is_valid_number(s):
    s = s.strip()
    # 处理空字符串情况
    if not s:
        return False
    # 允许开头有一个负号
    start = 0
    if s[0] == '-':
        start = 1
        # 只有负号的无效情况
        if len(s) == 1:
            return False
    # 统计小数点数量，最多一个
    dot_count = 0
    for c in s[start:]:
        if c == '.':
            dot_count += 1
            if dot_count > 1:
                return False
        elif not c.isdigit():
            return False
    return True

def parse_input_list(input_str):
    # 按逗号分割，处理每个元素的空格
    elements = [ele.strip() for ele in input_str.split(',')]
    # 校验所有元素是否为合法数值
    if not all(is_valid_number(ele) for ele in elements):
        print("was not able to calculate the correlation")
        exit()
    # 转换为float列表
    return [float(ele) for ele in elements]

def pearson_correlation(x, y):
    if len(x) != len(y):
        print("was not able to calculate the correlation")
        exit()
    n = len(x)
    # 计算各项求和值
    sum_x = sum(x)
    sum_y = sum(y)
    sum_xy = sum([a*b for a,b in zip(x,y)])
    sum_x_sq = sum([a**2 for a in x])
    sum_y_sq = sum([b**2 for b in y])
    # 计算分子分母
    numerator = n * sum_xy - sum_x * sum_y
    denominator = ((n * sum_x_sq - sum_x**2) * (n * sum_y_sq - sum_y**2)) ** 0.5
    # 处理分母为0的情况
    if denominator == 0:
        print("was not able to calculate the correlation")
        exit()
    return numerator / denominator

# 主程序
list1 = parse_input_list(input("Enter list1:"))
list2 = parse_input_list(input("Enter list2:"))

corr = pearson_correlation(list1, list2)
print(f"{corr:.2f}")

1. 输入校验函数is_valid_number：
   • 先去除元素前后空格，处理空元素
   • 支持负号开头，且确保负号后有有效数字
   • 限制小数点最多一个，其余字符必须是数字
2. 输入解析函数parse_input_list：
   • 分割输入字符串，处理每个元素的空格
   • 用all()结合校验函数判断所有元素合法性，不合法则输出提示并退出
   • 合法则转换为float列表返回
3. 皮尔逊相关系数计算pearson_correlation：
   • 先判断两个列表长度是否一致，不一致则输出提示退出
   • 手动计算求和项，按公式计算相关系数
   • 处理分母为0的情况（避免除零错误）
4. 主程序：
   • 解析两个输入列表，计算并输出保留两位小数的相关系数

内容的提问来源于stack exchange，提问作者av i