对于那些对一次计算多个距离感兴趣的人来说，我已经使用perfplot(我的一个小项目)做了一些比较。

第一个建议是组织数据，使数组具有维数(3,n)(显然是c连续的)。如果加法发生在连续的第一维中，事情会更快，如果你使用带有axis=0的sqrt-sum, linalg，它也不会太重要。轴=0的范数，或

a_min_b = a - b
numpy.sqrt(numpy.einsum('ij,ij->j', a_min_b, a_min_b))

这是，以微弱优势，最快的变种。(这实际上也只适用于一行。)

在第二个轴上求和的变量，轴=1，都要慢得多。

代码重现情节:

import numpy
import perfplot
from scipy.spatial import distance


def linalg_norm(data):
    a, b = data[0]
    return numpy.linalg.norm(a - b, axis=1)


def linalg_norm_T(data):
    a, b = data[1]
    return numpy.linalg.norm(a - b, axis=0)


def sqrt_sum(data):
    a, b = data[0]
    return numpy.sqrt(numpy.sum((a - b) ** 2, axis=1))


def sqrt_sum_T(data):
    a, b = data[1]
    return numpy.sqrt(numpy.sum((a - b) ** 2, axis=0))


def scipy_distance(data):
    a, b = data[0]
    return list(map(distance.euclidean, a, b))


def sqrt_einsum(data):
    a, b = data[0]
    a_min_b = a - b
    return numpy.sqrt(numpy.einsum("ij,ij->i", a_min_b, a_min_b))


def sqrt_einsum_T(data):
    a, b = data[1]
    a_min_b = a - b
    return numpy.sqrt(numpy.einsum("ij,ij->j", a_min_b, a_min_b))


def setup(n):
    a = numpy.random.rand(n, 3)
    b = numpy.random.rand(n, 3)
    out0 = numpy.array([a, b])
    out1 = numpy.array([a.T, b.T])
    return out0, out1


b = perfplot.bench(
    setup=setup,
    n_range=[2 ** k for k in range(22)],
    kernels=[
        linalg_norm,
        linalg_norm_T,
        scipy_distance,
        sqrt_sum,
        sqrt_sum_T,
        sqrt_einsum,
        sqrt_einsum_T,
    ],
    xlabel="len(x), len(y)",
)
b.save("norm.png")

你可以减去向量，然后内积。

以你为榜样，

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

tmp = a - b
sum_squared = numpy.dot(tmp.T, tmp)
result = numpy.sqrt(sum_squared)

可以像下面这样做。我不知道它有多快，但它没有使用NumPy。

from math import sqrt
a = (1, 2, 3) # Data point 1
b = (4, 5, 6) # Data point 2
print sqrt(sum( (a - b)**2 for a, b in zip(a, b)))

其他答案适用于浮点数，但不能正确计算整数dtype的距离，因为整数dtype容易溢出和下溢。注意，即使scipy.distance.euclidean也有这个问题:

>>> a1 = np.array([1], dtype='uint8')
>>> a2 = np.array([2], dtype='uint8')
>>> a1 - a2
array([255], dtype=uint8)
>>> np.linalg.norm(a1 - a2)
255.0
>>> from scipy.spatial import distance
>>> distance.euclidean(a1, a2)
255.0

这是很常见的，因为许多图像库将图像表示为dtype="uint8"的ndarray。这意味着，如果你有一个由深灰色像素组成的灰度图像(比如所有像素的颜色都是#000001)，你将它与黑色图像(#000000)进行区分，你最终可以在所有单元格中得到x-y为255的图像，这表明两张图像彼此相距很远。对于无符号整数类型(例如uint8)，你可以安全地在numpy中计算距离:

np.linalg.norm(np.maximum(x, y) - np.minimum(x, y))

对于有符号整型，可以先转换为浮点类型:

np.linalg.norm(x.astype("float") - y.astype("float"))

对于图像数据，你可以使用opencv的norm方法:

import cv2
cv2.norm(x, y, cv2.NORM_L2)

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)"))

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: