从一组坐标中找到最近的坐标

Question

我有大约1000套地理坐标（纬度，长度）。 给定一个坐标，我想找到该集合中最接近的坐标。我的方法是测量距离，但是对于服务器进行所有数学计算，每秒数百个请求可能有点粗糙。

对此最好的解决方案是什么？

谢谢

Answer 1

您需要使用'Nearest Neighbor Algorithm'。

Answer 2

您可以使用此库sphere-knn，或查看类似PostGIS的内容。

Answer 3

为什么不从集合中选择潜在的最近点（例如，设置一个阈值，比如0.1并过滤该集合，以便在目标点的两个轴上都有+ -0.1的任何点）。然后在这个集合上进行实际计算。

如果没有一个在第一个范围内，只需将它放大（0,2）并重复（0.3,0.4 ......）直到你得到一个匹配。显然你会调整阈值，以便最符合你可能的结果。

（我假设时间调查位是实际距离计算，所以我们的想法是限制计算次数。）

Answer 4

算法响应

您的方法已经及时O(n)。它在算法上非常快，而且实现起来相当简单。

如果这还不够，你应该考虑看看R-trees。 R树背后的想法大致转述如下：

1. 您已经拥有一组 n 元素。您可以预处理此数据，以形成区域的粗略“正方形”，每个区域包含一组点，并具有已建立的边界。
2. 现在说一个新元素进来了。不是通过每个坐标进行比较，而是通过比较点是否小于边界来识别它所属的“方形”，并且那么只用那个方格内的点来测量距离。

您可以立即看到好处：

• 您不再与所有坐标进行比较，而是仅与边界（严格小于所有元素的数量）进行比较，然后与您选择的边界内的坐标数量进行比较（也小于所有元素的数量）。
• 此类算法的上限为O(n)时间。下限平均可以是O(log n)。

主要的改进主要在于预处理步骤（“免费”，因为它是一次性成本）以及所需的比较数量减少。

系统响应

只需购买另一台服务器，并使用负载均衡器（如Haproxy）分发请求和元素。

服务器相当便宜，特别是如果它们对您的业务至关重要，并且如果您想要快速，那么这是一种简单的扩展方式。