如何在numpy数组中找到最近的值?例子:

np.find_nearest(array, value)

当前回答

下面是一个使用2D数组的版本,如果用户拥有scipy的cdist函数,则使用它,如果用户没有,则使用更简单的距离计算。

默认情况下,输出是最接近输入值的索引,但您可以使用output关键字将其更改为'index', 'value'或'both'之一,其中'value'输出数组[index], 'both'输出索引,数组[index]。

对于非常大的数组,您可能需要使用kind='euclidean',因为默认的scipy cdist函数可能会耗尽内存。

这可能不是绝对最快的解决方案,但已经很接近了。

def find_nearest_2d(array, value, kind='cdist', output='index'):
    # 'array' must be a 2D array
    # 'value' must be a 1D array with 2 elements
    # 'kind' defines what method to use to calculate the distances. Can choose one
    #    of 'cdist' (default) or 'euclidean'. Choose 'euclidean' for very large
    #    arrays. Otherwise, cdist is much faster.
    # 'output' defines what the output should be. Can be 'index' (default) to return
    #    the index of the array that is closest to the value, 'value' to return the
    #    value that is closest, or 'both' to return index,value
    import numpy as np
    if kind == 'cdist':
        try: from scipy.spatial.distance import cdist
        except ImportError:
            print("Warning (find_nearest_2d): Could not import cdist. Reverting to simpler distance calculation")
            kind = 'euclidean'
    index = np.where(array == value)[0] # Make sure the value isn't in the array
    if index.size == 0:
        if kind == 'cdist': index = np.argmin(cdist([value],array)[0])
        elif kind == 'euclidean': index = np.argmin(np.sum((np.array(array)-np.array(value))**2.,axis=1))
        else: raise ValueError("Keyword 'kind' must be one of 'cdist' or 'euclidean'")
    if output == 'index': return index
    elif output == 'value': return array[index]
    elif output == 'both': return index,array[index]
    else: raise ValueError("Keyword 'output' must be one of 'index', 'value', or 'both'")

其他回答

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

这是在向量数组中找到最近向量的扩展。

import numpy as np

def find_nearest_vector(array, value):
  idx = np.array([np.linalg.norm(x+y) for (x,y) in array-value]).argmin()
  return array[idx]

A = np.random.random((10,2))*100
""" A = array([[ 34.19762933,  43.14534123],
   [ 48.79558706,  47.79243283],
   [ 38.42774411,  84.87155478],
   [ 63.64371943,  50.7722317 ],
   [ 73.56362857,  27.87895698],
   [ 96.67790593,  77.76150486],
   [ 68.86202147,  21.38735169],
   [  5.21796467,  59.17051276],
   [ 82.92389467,  99.90387851],
   [  6.76626539,  30.50661753]])"""
pt = [6, 30]  
print find_nearest_vector(A,pt)
# array([  6.76626539,  30.50661753])

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

如果你的数组已经排序并且非常大,这是一个更快的解决方案:

def find_nearest(array,value):
    idx = np.searchsorted(array, value, side="left")
    if idx > 0 and (idx == len(array) or math.fabs(value - array[idx-1]) < math.fabs(value - array[idx])):
        return array[idx-1]
    else:
        return array[idx]

这可以扩展到非常大的阵列。如果不能假定数组已经排序,可以很容易地修改上面的内容以在方法中排序。对于小型数组来说,这是多余的,但一旦它们变大,这就快得多了。

如果你不想使用numpy,可以这样做:

def find_nearest(array, value):
    n = [abs(i-value) for i in array]
    idx = n.index(min(n))
    return array[idx]