在对象中保留坐标时，在python中使用kd树查找k个最近邻

我需要从集合中找到每个对象的

k

最近邻。每个对象都有其坐标作为属性。 为了解决这个任务，我尝试使用

scipy

中的

spatial.KDTree

。如果我使用列表或元组来表示一个点，它可以很好地工作，但它不适用于对象。 我在我的类中实现了

\uuuuu getitem\uuuuuuuuuuuuuuuuuu

和

len\uuuuuuuuuuuuuu

方法，但是

KDTree

实现要求我的对象提供不存在的坐标轴（比如二维点的三维坐标）

以下是重现问题的简单脚本：

从scipy导入空间
班级单位：
定义初始化（self，x，y）：
self.x=x
self.y=y
定义uu获取项目uu（自身，索引）：
如果索引==0：
返回self.x
elif索引==1：
回归自我
其他：
引发异常（'单位坐标为二维'）
定义（自我）：
返回2
#分数=[（1,1）、（2,2）、（3,3）、（4,4）、（5,5）]
#点数=[[1,1]、[2,2]、[3,3]、[4,4]、[5,5]]
分数=[单位（1,1）、单位（2,2）、单位（3,3）、单位（4,4）、单位（5,5）]
树=空间.KDTree（点）
#result=tree.query（（6,6），3）
结果=树。查询（单位（6,6），3）
打印（结果）

我不需要使用这个特定的实现或库，甚至算法，但需要处理对象

---

另外，我可以向每个对象添加

id

字段，并将所有坐标移动到单独的数组中，其中索引为object

id

。但是如果可能的话，我仍然希望避免这种方法。

类可能需要访问对象的切片。但是根据您的定义，不可能使用切片（尝试

Unit（6，6）[：]

，它将抛出相同的错误）

处理此问题的一种方法是将x和y变量保存在列表中：

类单位：
定义初始化（self，x，y）：
self.x=x
self.y=y
self.data=[x，y]
定义uu获取项目uu（自身，索引）：
返回self.data[索引]
定义（自我）：
返回2
分数=[单位（1,1）、单位（2,2）、单位（3,3）、单位（4,4）、单位（5,5）]
树=空间.KDTree（点）
结果=树。查询（单位（6,6），3）
打印（结果）

for

scipy.spatial.KDTree

说明

data

参数应该是

array\u like

，这通常意味着“可转换为numpy数组”。实际上，初始化的第一行尝试将数据转换为numpy数组，如图中所示：

类KDTree（对象）：
""" ... """
def uuu init_uuu（self，data，leafsize=10）：
self.data=np.asarray（数据）

因此，您想要实现的是一个对象，以便它们的列表可以很好地转换为numpy数组。这是因为numpy尝试了多种方法将对象生成数组。但是，包含许多相同长度序列的iterable肯定是合格的

您的

单元

对象基本上是一个序列，因为它实现了

\uuuu len\uuuu

和

\uuuu getitem\uuuu

以及从0开始的顺序整数索引。Python知道序列何时结束，并点击

索引器。但是您的
\uuu getitem\uu
会在错误索引上引发
异常。因此，从这两种方法提供顺序迭代的正常机制中断了。相反，请引发一个
索引器
，您将很好地转换：

类单位：
定义初始化（self，x，y）：
self.x=x
self.y=y
定义uu获取项目uu（自身，索引）：
如果索引==0：
返回self.x
elif索引==1：
回归自我
升起索引器（'单位坐标为二维'）
定义（自我）：
返回2

现在，我们可以检查这些转换为numpy数组的列表，没有问题：

[5]中的
：np.数组（[单元（1，1），单元（2，2），单元（3，3），单元（4，4），单元（5，5）]）
出[5]：
数组（[[1,1]，
[2, 2],
[3, 3],
[4, 4],
[5, 5]])

因此，现在初始化
KDTree
应该没有问题。这就是为什么如果您将coords存储在一个内部列表中，然后将
\uuuu getitem\uuuu
延迟到该列表中，或者简单地将coords视为一个简单的序列，如列表或元组，您就可以了

对于像这样的简单类，一种更简单的方法是使用
namedtuples
或类似的方法，但是对于更复杂的对象，将它们转换为序列是一种很好的方法。
根据文档，数据应该是类似数组的——这可能意味着不仅可以索引，而且可以索引。我相信
\uuu getitem\uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu？大概它只是获取数据并尝试将其转换为numpy数组。编辑：是的，这是一个很好的答案。使用namedtuples有什么想法？在getitem？@crypdick namedtuples中，元组是元组，因此它们已经是序列了——不需要在它们上面定义
\uuuuuu getitem\uuu
。如果将上述代码中的类定义替换为
Unit=namedtuple（“Unit”，“x，y”）
，那么它就可以正常工作。
(array([1.41421356, 2.82842712, 4.24264069]), array([4, 3, 2]))