使用 nanoflann 的 Stange 行为

Question

使用 nanoflann-library 进行基于 KDTrees 的 k 最近邻搜索我遇到了一个非常奇怪的行为。我的代码是一组简单的查询：

#include <vector>
#include <iostream>
#include <nanoflann.hpp>
#include <eigen3/Eigen/Dense>

using Eigen::MatrixX3d;
using Eigen::Vector3d;

using nanoflann::KNNResultSet;
using nanoflann::SearchParams;
using kdt = nanoflann::KDTreeEigenMatrixAdaptor<MatrixX3d, 3, nanoflann::metric_L2>;

int main()
{
    // Create simple matrix
    MatrixX3d matrix(10, 3);
    for(unsigned int i = 0; i < 10; i++)
    {
        double f_i = static_cast<double>(i);
        matrix.row(i) = Vector3d(f_i, 0, 0);
    }

    // Create test points
    std::vector<Vector3d> test_vecs;
    for(unsigned int i = 0; i < 10; i++)
    {
        double f_i = static_cast<double>(i);
        test_vecs.push_back(Vector3d(f_i, f_i, f_i));
    }
    
    // Result buffer
    double distance;
    size_t index;
    KNNResultSet<double> result_set(1);
    result_set.init(&index, &distance);
    SearchParams sp;
    // KDTree
    kdt matrix_index(3, std::ref(matrix), 10);
    matrix_index.index->buildIndex();

    //Query points backwards
    for(int i = 9; i >= 0; i--)
    {
        Vector3d curr_vec = test_vecs.at(i);
        matrix_index.index->findNeighbors(result_set, &curr_vec[0], sp);
        std::cout << i << std::endl;
        std::cout << index << " " << distance << std::endl << std::endl;
    }

    // Query points forwards
    for(unsigned int i = 0; i < 10; i++)
    {
        Vector3d curr_vec = test_vecs.at(i);
        matrix_index.index->findNeighbors(result_set, &curr_vec[0], sp);
        std::cout << i << std::endl;
        std::cout << index << " " << distance << std::endl << std::endl;
    }
}

反向查询(BQ)returns预期结果。然而，前向查询（FQ）只产生零（索引和距离）。 FQ 似乎也完全破坏了 KDTree。如果您更改两个查询的顺序（最后两个 for 循环），那么 FQ 在 BQ 之前执行，现在两者都只会产生零。

为什么会出现这种行为以及如何规避它？

Answer 1

结果集似乎是有状态的 - 它总是向您显示所有点的最近整体邻居。例如，如果从 5 循环到 10，每次迭代都会得到 5 50

每次迭代都重新初始化结果集，您将获得所需的行为：

result_set.init(&index, &distance);
matrix_index.index->findNeighbors(result_set, &curr_vec[0], sp);

演示：https://godbolt.org/z/s5f1jq

使用 nanoflann 的 Stange 行为

Stange behaviour using nanoflann

c++

kdtree

flann