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假设我有两个已排序的 float 向量 - 我们称它们为 A 和 B。是否有一种聪明的方法来选择 A 的元素和 B 的元素,使得这些元素在所有对中的值最接近?现在我正在用两个循环强制执行它,但似乎应该有更好的方法。
最佳答案
这是演示:
julia> X=sort(rand(6)) # data example X
6-element Vector{Float64}:
0.03229732486724901
0.14661947289585864
0.28060083090585386
0.35640311556807047
0.8995421870143288
0.9063824527540892
julia> Y=sort(rand(5)) # data example Y (note: X and Y sizes can be different)
5-element Vector{Float64}:
0.40423308422286974
0.7126138483715454
0.8721509236032997
0.9193793976271042
0.9827581490910492
julia> minimum( (abs(xi-yi) for xi in X, yi in Y) ) # a short, but O(N^2) approach
0.012996944873014948
julia> (d,i,j)=find_min_dist(X,Y) # <- the proposed solution (see code below)
(0.012996944873014948, 6, 4)
julia> abs(X[i]-Y[j]) # <- check that the 2 methods give the same result
0.012996944873014948
这是完整的代码:这不是那么短,抱歉。然而观察只有一次pass,复杂度为O(N)
function find_min_dist(X::AbstractVector{T}, Y::AbstractVector{T}) where {T<:AbstractFloat}
@assert !isempty(X) && !isempty(Y)
if Y[1]<X[1]
(d,j,i) = find_min_dist(Y,X)
return (d,i,j)
end
@assert issorted(X) && issorted(Y)
X_n = length(X)
Y_n = length(Y)
min_dist = typemax(T)
min_dist_X_i = 0
min_dist_Y_j = 0
i = 1
j = 1
@inbounds while i ≤ X_n
# Find first j, such that Y[j] ≥ X[i]
# and check dist(X[i],Y[j-1]) && dist(X[i],Y[j])
#
if (j ≤ Y_n) && (Y[j]<X[i])
j+=1
else
if j > 1,
min_dist_candidate = abs(X[i]-Y[j-1])
if min_dist > min_dist_candidate
min_dist = min_dist_candidate
min_dist_X_i = i
min_dist_Y_j = j-1
end
end
if j ≤ Y_n
min_dist_candidate = abs(X[i]-Y[j])
if min_dist > min_dist_candidate
min_dist = min_dist_candidate
min_dist_X_i = i
min_dist_Y_j = j
end
end
i+=1
end
end
(min_dist,min_dist_X_i,min_dist_Y_j)
end
这里有一些解释:
想法是在 X
和 Y
上循环一次并找到第一个 j
使得 Y[j] ≥ X [我]
。为了不错过第一个 Y[1]
,我们在必要时置换 X
和 Y
。一旦 Y[j] ≥ X[i]
,我们检查 dist(X[i],Y[j-1])
和 dist(X [i],Y[j])
。如果找到更好的 min_dist
,我们会用定义最佳对的 i,j
索引记录它。
更新:length(X)=100
和 length(Y)=200
所有对比较:
julia> @benchmark minimum( (abs(xi-yi) for xi in $X, yi in $Y) )
BenchmarkTools.Trial: 10000 samples with 1 evaluation.
Range (min … max): 36.840 μs … 197.413 μs ┊ GC (min … max): 0.00% … 0.00%
Time (median): 37.811 μs ┊ GC (median): 0.00%
Time (mean ± σ): 41.021 μs ± 9.457 μs ┊ GC (mean ± σ): 0.00% ± 0.00%
▇█ ▆ ▄ ▃ ▁▁▁ ▁▁▁▁ ▂
██▄█▅▅██▃█▃▃▁▁▄▃▄▄█████████████████▇▇▆▇▇▆▅▇▆▅▆▅▆▅▅▅▅▆▅▅▅▆▆▆▅ █
36.8 μs Histogram: log(frequency) by time 81.7 μs <
Memory estimate: 0 bytes, allocs estimate: 0.
使用 find_min_dist
:
julia> @benchmark find_min_dist($X,$Y)
BenchmarkTools.Trial: 10000 samples with 181 evaluations.
Range (min … max): 583.718 ns … 2.140 μs ┊ GC (min … max): 0.00% … 0.00%
Time (median): 598.771 ns ┊ GC (median): 0.00%
Time (mean ± σ): 655.339 ns ± 134.850 ns ┊ GC (mean ± σ): 0.00% ± 0.00%
█▇▄ ▂▁▁▂▂▂▃▃▃▁▁ ▁▁ ▁ ▁
███▇█████████████▇██████▆▆▇▇▇▇▇▇▇▇▇▇▆▇▆▆▆▇▆▆▆▆▅▆▅▆▅▅▆▅▅▄▅▄▃▄▄ █
584 ns Histogram: log(frequency) by time 1.26 μs <
Memory estimate: 0 bytes, allocs estimate: 0.
建议的解决方案快 60 倍,您可以通过删除 @assert issorted
获得更多 yield 。
关于algorithm - 在两个向量中寻找最接近的值,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/73029050/
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