算法思路介绍：
1. 数据准备阶段：
生成一个合成数据集 `X`，其中包含三个簇，每个簇分布在不同的区域。
定义聚类层数 `L` 和每个层次的子集数量 `l`。
2. 聚类阶段：
使用K均值聚类算法将初始数据集 `X` 分成 `l` 个簇。
对于每个簇，计算其中心点 `Mp` 和最大半径 `Rp`，以及每个点到中心点的距离 `D`。
对每个簇，存储其数据点 `Xp`，中心点 `Mp` 和半径 `Rp`。
3. 树搜索阶段：
选择一个待判定的样本 `x`。
初始化一个阈值 `B` 为正无穷，当前层数 `CurL` 为 1，以及节点指针 `p` 为 0。
进入主循环，直到所有节点都被搜索完毕：
在每一轮中，从当前节点的子节点中选择一个最有可能的节点，计算其与待判定样本的距离。
如果当前节点是叶子节点：
检查是否有更近的邻居点，更新最近邻距离 `B` 和最近邻点 `Xnn`。
如果当前节点不是叶子节点：
进入下一层，继续搜索。
4. 输出结果：
输出最近邻点 `Xnn` 和其索引。
主要步骤：
数据准备阶段：
-
生成合成数据集 `X`。
-
定义聚类层数 `L` 和每个层次的子集数量 `l`。
聚类阶段：
-
对数据集进行 K 均值聚类。
-
存储每个簇的数据点、中心点和半径。
树搜索阶段：
-
初始化参数，如待判定样本 `x`、阈值 `B`、当前层数 `CurL` 和节点指针 `p`。
-
在循环中，从当前节点的子节点中选择一个最有可能的节点。
-
如果当前节点是叶子节点，则检查是否有更近的邻居点。
-
如果当前节点不是叶子节点，则进入下一层继续搜索。
输出结果：
输出最近邻点 `Xnn` 和其索引。
部分代码（完整代码在最后）：
Matlab
% －－－进行树搜索－－－
tic
x=randn(1,2);%待判样本
B=inf;CurL=1;p=0;TT=1;
while TT==1 %步骤2
Xcurp=cell(1);
CurTable=cell(l,1);
CurPinT=zeros(l,1);
Dx=zeros(l,1);
RpCur=zeros(l,1);
%当前节点的直接后继放入目录表
for i=1:l
CurTable(i,1)=Xp(i+p*l,1);
CurPinT(i)=i+p*l;
Dx(i)=norm(x-Mp(i+p*l,:))^2;
RpCur(i)=Rp(i+p*l);
end
while 1 %步骤3
[rowT,colT]=size(CurTable);
for i=1:rowT
if Dx(i)>B+RpCur(i)+eps%从目录表中去掉当前节点p
CurTable(i,:)=[];
CurPinT(i)=[];
Dx(i)=[];
RpCur(i)=[];
break;
end
end
[CurRowT,CurColT]=size(CurTable);
if CurRowT==0
CurL=CurL-1;p=floor((p-1)/3);
if CurL==0
TT=0; break;
else
%转步骤3
end
elseif CurRowT>0
[Dxx,Dxind]=sort(Dx,'ascend');
p1=CurPinT(Dxind(1));
p=p1;
%从当前目录表去掉p1
for j=1:CurRowT
if CurPinT(j)==p1
Xcurp(1,1)=CurTable(j,1);
CurTable(j,:)=[];
CurPinT(j)=[];
CurD=Dx(j);%记录D(x,Mp)
Dx(j)=[];
RpCur(j)=[];
break;
end
end
if CurL==L
XcurpMat=cell2mat(Xcurp);
[CurpRow,CurpCol]=size(XcurpMat);
CurpMean=Mp(p,:);
for k=1:CurpRow
Dxi=norm((XcurpMat(k,:)-CurpMean))^2;
if CurD>Dxi+B+eps
else
Dxxi=norm((x-XcurpMat(k,:)))^2;
if Dxxi<B+eps
B=Dxxi;Xnn=XcurpMat(k,:);
end
end
end
else
CurL=CurL+1;
break;
end
end
end
end
B,Xnn,NN=find(X(:,1)==Xnn(1))
time1=toc结果展示：
