如何用NumPy计算欧氏距离?

在三维空间中有两个点

a = (ax, ay, az)
b = (bx, by, bz)

我想计算它们之间的距离:

dist = sqrt((ax-bx)^2 + (ay-by)^2 + (az-bz)^2)

我如何用NumPy做到这一点?我有:

import numpy
a = numpy.array((ax, ay, az))
b = numpy.array((bx, by, bz))

当前回答

这个公式很容易用

distance = np.sqrt(np.sum(np.square(a-b)))

它实际上只是使用毕达哥拉斯定理来计算距离，通过将Δx， Δy和Δz的平方相加，并对结果进行根运算。

其他回答

我在matplotlib中找到了一个“dist”函数。mlab，但我认为它不够方便。

我把它贴在这里只是为了参考。

import numpy as np
import matplotlib as plt

a = np.array([1, 2, 3])
b = np.array([2, 3, 4])

# Distance between a and b
dis = plt.mlab.dist(a, b)

从Python 3.8开始，math模块直接提供dist函数，它返回两点之间的欧几里得距离(以元组或坐标列表的形式给出):

from math import dist

dist((1, 2, 6), (-2, 3, 2)) # 5.0990195135927845

如果你使用列表:

dist([1, 2, 6], [-2, 3, 2]) # 5.0990195135927845

对于大量的距离，我能想到的最快的解决方案是使用numexpr。在我的机器上，它比使用numpy einsum更快:

import numexpr as ne
import numpy as np
np.sqrt(ne.evaluate("sum((a_min_b)**2,axis=1)"))

这种解决问题方法的另一个例子:

def dist(x,y):   
    return numpy.sqrt(numpy.sum((x-y)**2))

a = numpy.array((xa,ya,za))
b = numpy.array((xb,yb,zb))
dist_a_b = dist(a,b)

使用numpy.linalg.norm:

dist = numpy.linalg.norm(a-b)

这是因为欧氏距离是l2范数，而numpy.linalg.norm中ord参数的默认值是2。要了解更多理论，请参阅数据挖掘介绍:

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