理解scipy.spatial.KDTree中的`leafsize`参数

问题陈述:

我在三维空间中有15万个点,其坐标存储在一个尺寸为[15万, 3]的矩阵中,单位为毫米。

我想找到给定点p在半径r内的所有邻居点,并且希望以最准确的方式完成此操作。

我应该如何选择我的leafsize参数?

from scipy.spatial import KDTreeimport numpy as nppts = np.random.rand(150000,3)T1 = KDTree(pts, leafsize=20)T2 = KDTree(pts, leafsize=1)neighbors1= T1.query_ball_point((0.3,0.2,0.1), r=2.0)neighbors2= T2.query_ball_point((0.3,0.2,0.1), r=2.0)np.allclose(sorted(neighbors1), sorted(neighbors2))True

回答:

函数query_ball_point将为搜索树的任何版本返回正确的点集。leafsize参数不会影响查询结果,仅影响查询性能。

想象一下下面展示的两个树,它们使用相同的数据(但不同的leafsize参数),以及一个搜索红色圆圈内所有点的查询。

示例搜索树

在这两种情况下,代码只会返回位于红色圆圈内的两个点。这是通过检查树中所有与圆圈相交的盒子中的所有点来完成的。这导致了每种情况下的不同工作量(即不同的性能)。对于左侧的树(对应于较大的leafsize),算法需要检查13个点是否在圆圈内(上部相交盒子中的6个点和下部相交盒子中的7个点)。在右侧的树中(具有较小的叶子大小),只处理了三个点(上部相交盒子中的一个点和下部相交盒子中的两个点)。

按照这个逻辑,你可能会认为始终使用较小的叶子大小是有意义的:这将在算法结束时最小化实际比较的数量(以决定点是否实际位于查询区域内)。但事情并非那么简单:较小的叶子大小会生成更深的树,增加构建时间和树遍历时间的成本。找到树遍历性能与叶子级比较的正确平衡,实际上取决于输入树的数据类型和你进行的具体叶子级比较。这就是为什么scipy提供了leafsize参数作为参数,以便你可以调整以在特定算法上获得最佳性能。

Related Posts

使用LSTM在Python中预测未来值

这段代码可以预测指定股票的当前日期之前的值,但不能预测…

如何在gensim的word2vec模型中查找双词组的相似性

我有一个word2vec模型,假设我使用的是googl…

dask_xgboost.predict 可以工作但无法显示 – 数据必须是一维的

我试图使用 XGBoost 创建模型。 看起来我成功地…

ML Tuning – Cross Validation in Spark

我在https://spark.apache.org/…

如何在React JS中使用fetch从REST API获取预测

我正在开发一个应用程序,其中Flask REST AP…

如何分析ML.NET中多类分类预测得分数组?

我在ML.NET中创建了一个多类分类项目。该项目可以对…

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注