如何在numpy数组中找到最近的值?例子:
np.find_nearest(array, value)
如何在numpy数组中找到最近的值?例子:
np.find_nearest(array, value)
当前回答
对于2d数组,要确定最近元素的i, j位置:
import numpy as np
def find_nearest(a, a0):
idx = (np.abs(a - a0)).argmin()
w = a.shape[1]
i = idx // w
j = idx - i * w
return a[i,j], i, j
其他回答
对于大型数组,@Demitri给出的(优秀)答案比目前标记为最佳的答案快得多。我从以下两个方面调整了他的精确算法:
不管输入数组是否排序,下面的函数都有效。 下面的函数返回与最接近的值对应的输入数组的索引,这有点更一般。
请注意,下面的函数还处理了一个特定的边缘情况,这将导致@Demitri编写的原始函数中的错误。否则,我的算法和他的一样。
def find_idx_nearest_val(array, value):
idx_sorted = np.argsort(array)
sorted_array = np.array(array[idx_sorted])
idx = np.searchsorted(sorted_array, value, side="left")
if idx >= len(array):
idx_nearest = idx_sorted[len(array)-1]
elif idx == 0:
idx_nearest = idx_sorted[0]
else:
if abs(value - sorted_array[idx-1]) < abs(value - sorted_array[idx]):
idx_nearest = idx_sorted[idx-1]
else:
idx_nearest = idx_sorted[idx]
return idx_nearest
import numpy as np
def find_nearest(array, value):
array = np.asarray(array)
idx = (np.abs(array - value)).argmin()
return array[idx]
使用示例:
array = np.random.random(10)
print(array)
# [ 0.21069679 0.61290182 0.63425412 0.84635244 0.91599191 0.00213826
# 0.17104965 0.56874386 0.57319379 0.28719469]
print(find_nearest(array, value=0.5))
# 0.568743859261
下面是@Ari Onasafari的scipy版本,回答“在向量数组中找到最近的向量”
In [1]: from scipy import spatial
In [2]: import numpy as np
In [3]: A = np.random.random((10,2))*100
In [4]: A
Out[4]:
array([[ 68.83402637, 38.07632221],
[ 76.84704074, 24.9395109 ],
[ 16.26715795, 98.52763827],
[ 70.99411985, 67.31740151],
[ 71.72452181, 24.13516764],
[ 17.22707611, 20.65425362],
[ 43.85122458, 21.50624882],
[ 76.71987125, 44.95031274],
[ 63.77341073, 78.87417774],
[ 8.45828909, 30.18426696]])
In [5]: pt = [6, 30] # <-- the point to find
In [6]: A[spatial.KDTree(A).query(pt)[1]] # <-- the nearest point
Out[6]: array([ 8.45828909, 30.18426696])
#how it works!
In [7]: distance,index = spatial.KDTree(A).query(pt)
In [8]: distance # <-- The distances to the nearest neighbors
Out[8]: 2.4651855048258393
In [9]: index # <-- The locations of the neighbors
Out[9]: 9
#then
In [10]: A[index]
Out[10]: array([ 8.45828909, 30.18426696])
所有的答案都有助于收集信息来编写高效的代码。但是,我已经编写了一个小的Python脚本来针对各种情况进行优化。如果提供的数组已排序,则将是最佳情况。如果搜索一个指定值的最近点的索引,那么对半模块是最省时的。当一个索引对应一个数组时,numpy searchsorted是最有效的。
import numpy as np
import bisect
xarr = np.random.rand(int(1e7))
srt_ind = xarr.argsort()
xar = xarr.copy()[srt_ind]
xlist = xar.tolist()
bisect.bisect_left(xlist, 0.3)
In[63]: %时间平分。bisect_left (xlist, 0.3) CPU次数:user 0ns, sys: 0ns, total: 0ns 壁时间:22.2µs
np.searchsorted(xar, 0.3, side="left")
In [64]: %time np。Searchsorted (xar, 0.3, side="left") CPU次数:user 0ns, sys: 0ns, total: 0ns 壁时间:98.9µs
randpts = np.random.rand(1000)
np.searchsorted(xar, randpts, side="left")
%的时间np。Searchsorted (xar, randpts, side="left") CPU次数:用户4ms, sys: 0ns, total: 4ms 壁时间:1.2 ms
如果我们遵循乘法规则,那么numpy应该花费~100 ms,这意味着快了~83倍。
我认为最python的方式是:
num = 65 # Input number
array = np.random.random((10))*100 # Given array
nearest_idx = np.where(abs(array-num)==abs(array-num).min())[0] # If you want the index of the element of array (array) nearest to the the given number (num)
nearest_val = array[abs(array-num)==abs(array-num).min()] # If you directly want the element of array (array) nearest to the given number (num)
这是基本代码。你可以把它作为一个函数来使用