Python-VBA编程500例-030(入门级)

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1、搜索最近邻：

1-1、Python：

1-2、VBA：

2、相关文章：

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        搜索最近邻(Nearest Neighbour Search)在实际应用中有许多典型的场景，常见应用场景有：

1、电商推荐系统：在电商领域，根据用户的购买历史和偏好，通过搜索最近邻可以找到与其相似的其他用户。然后，系统可以向这些相似用户喜欢的商品进行推荐，实现个性化的购物体验。

2、医疗诊断：在医疗领域，最近邻搜索可以应用于疾病诊断。通过分析患者的症状和疾病历史，系统可以找到与其相似的患者群体，从而预测患者可能患有的疾病，为医生提供辅助诊断的依据。

3、金融风控：在金融领域，最近邻搜索可以用于风险评估。通过搜索与客户的信用记录和交易行为相似的客户群体，系统可以评估客户的信用风险，为金融机构提供决策支持。

4、图像识别：在计算机视觉领域，最近邻搜索可以应用于图像识别。通过比较图像的特征向量，系统可以找到与其相似的图像，从而实现分类识别、目标检测等任务。

5、社交网络分析：在社交网络领域，最近邻搜索可以用于社交关系分析。根据用户的社交行为和兴趣爱好，系统可以找到与其相似的用户，然后推荐相关的社交关系或内容，增强用户的社交体验。

        此外，最近邻搜索还可以应用于层次聚类、基于内容的图像检索等领域。通过比较数据点的相似度，可以形成具有独特特征的聚类，或者找到与查询图像最相似的图像集合。

        总的来说，搜索最近邻在各个领域都有着广泛的应用，为各种决策和推荐提供了有力的支持。随着技术的发展和数据量的增长，最近邻搜索的应用场景还将进一步拓展。

 

1、搜索最近邻：
1-1、Python：
  1. # 1.问题描述：
  2. # 在一个排序数组arr1中找到i，使得arr1[i]最接近目标数target_num，输出i.
  3. # 2.问题示例：
  4. # 给定排序数组arr1 = [3, 5, 6, 8, 10, 11, 24]，目标数值target_num = 22，输出6，即arr1[6]最接近目标数值target_num 22.
  5. # 3.代码实现：
  6. class Solution:
  7.     def find_closest_position(self, arr1, target_num):
  8.         # 如果数组为空，则返回-1表示无法找到目标值位置
  9.         if not arr1:
  10.             return -1
  11.         # 初始化搜索的起始和结束位置
  12.         start, end = 0, len(arr1) - 1
  13.         # 当起始位置加1小于结束位置时，进行二分查找
  14.         while start + 1 < end:
  15.             # 计算中间位置
  16.             mid = start + (end - start) // 2
  17.             # 根据中间值与目标值的大小关系，调整搜索范围
  18.             if arr1[mid] < target_num:
  19.                 start = mid
  20.             elif arr1[mid] > target_num:
  21.                 end = mid
  22.             else:
  23.                 # 如果找到目标值，直接返回其位置
  24.                 return mid
  25.         # 当搜索范围缩小到相邻两个元素时，比较目标值与这两个元素的差值
  26.         # 返回差值较小的那个元素的位置
  27.         if abs(target_num - arr1[start]) <= abs(arr1[end] - target_num):
  28.             return start
  29.         else:
  30.             return end
  31. # 主函数
  32. if __name__ == '__main__':
  33.     # 初始化数组和目标值
  34.     arr1 = [3, 5, 6, 8, 10, 11, 24]
  35.     target_num = 22
  36.     # 创建Solution类的实例
  37.     solution = Solution()
  38.     # 输出输入的数组和目标值
  39.     print("输入：", arr1, ",target =", target_num)
  40.     # 调用方法并输出最接近目标值的位置
  41.     print("输出：", solution.find_closest_position(arr1, target_num))
  42. # 4.运行结果：
  43. # 输入： [3, 5, 6, 8, 10, 11, 24] ,target = 22
  44. # 输出： 6
1-2、VBA：
  1. Rem 自定义函数，功能：搜索最近邻
  2. Function FindClosestPosition(arr1 As Variant, target_num As Double) As Variant
  3.     Dim start_pos As Long ' 定义起始位置变量
  4.     Dim end_pos As Long ' 定义结束位置变量
  5.     Dim mid_pos As Long ' 定义中间位置变量
  6.     
  7.     ' 假设 arr1 是一个已排序的数组，注意，这个前提条件非常重要！
  8.     ' 检查数组是否为空
  9.     If IsEmpty(arr1) Or UBound(arr1) < LBound(arr1) Then
  10.         ' 如果数组为空或没有元素，则返回-1
  11.         FindClosestPosition = -1
  12.         Exit Function
  13.     End If
  14.     ' 初始化搜索的起始和结束位置
  15.     start_pos = LBound(arr1)
  16.     end_pos = UBound(arr1)
  17.     ' 检查目标值是否小于等于数组第一个元素
  18.     If target_num <= arr1(start_pos) Then
  19.         ' 如果是，则第一个元素的位置是最接近的
  20.         FindClosestPosition = start_pos
  21.         Exit Function
  22.     End If
  23.     ' 检查目标值是否大于等于数组最后一个元素
  24.     If target_num >= arr1(end_pos) Then
  25.         ' 如果是，则最后一个元素的位置是最接近的
  26.         FindClosestPosition = end_pos
  27.         Exit Function
  28.     End If
  29.     ' 使用二分查找寻找最接近目标值的位置
  30.     While start_pos < end_pos
  31.         ' 计算中间位置
  32.         mid_pos = start_pos + (end_pos - start_pos) \ 2
  33.         ' 根据中间值与目标值的大小关系，调整搜索范围
  34.         If arr1(mid_pos) < target_num Then
  35.             ' 如果中间值小于目标值，搜索范围调整为中间位置到结束位置
  36.             start_pos = mid_pos + 1
  37.         Else
  38.             ' 如果中间值大于等于目标值，搜索范围调整为起始位置到中间位置
  39.             end_pos = mid_pos
  40.         End If
  41.     Wend
  42.     ' 当搜索范围缩小到相邻两个元素时，返回差值较小的那个元素的位置
  43.     If Abs(target_num - arr1(start_pos)) <= Abs(target_num - arr1(end_pos - 1)) Then
  44.         FindClosestPosition = start_pos
  45.     Else
  46.         FindClosestPosition = end_pos - 1
  47.     End If
  48. End Function
  49. Rem 执行过程，功能：调用自定义函数FindClosestPosition，实现在排序数组中找到最接近目标数值的元素所在位置，在立即窗口中输出结果.
  50. Sub TestRun()
  51.     Dim arr1 As Variant ' 定义排序数组
  52.     Dim target_num As Double ' 定义目标数值
  53.     Dim result As Variant ' 定义输出结果变量
  54.       
  55.     ' 初始化数组和目标值
  56.     arr1 = Array(3, 5, 6, 8, 10, 11, 24)
  57.     target_num = 22
  58.     ' 调用函数并输出结果
  59.     result = FindClosestPosition(arr1, target_num)
  60.     ' 输出输入的数组和目标值
  61.     Debug.Print "输入:（", Join(arr1, ", "), "）,target =", target_num
  62.     ' 输出最接近目标值的位置
  63.     If IsNumeric(result) Then
  64.         Debug.Print "输出：", result
  65.     Else
  66.         Debug.Print "输出：数组为空"
  67.     End If
  68. End Sub
  69. '结果输出:
  70. '输入:（        3, 5, 6, 8, 10, 11, 24      ）,target =    22
  71. '输出：          6

注意：1-2中的代码需粘贴到你的VBA编辑器中，按F5执行TestRun程序，在立即窗口中输出结果。

2、相关文章：

2-1、Python-VBA编程500例-028(入门级) 

2-2、Python-VBA编程500例-029(入门级) 

2-3、Python-VBA编程500例-031(入门级)

2-4、Python-VBA编程500例-032(入门级) 

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