C#在数组中查找最接近的值

Question

int[] array = new int[5]{5,7,8,15,20};

int TargetNumber = 13;

对于目标号码,我想在数组中找到最接近的数字.例如,当目标数为13时,上面数组中与它最接近的数字是15.如何在C#中以编程方式完成？

Answer 1

编辑:已调整下面的查询转换为使用long算术,以便我们避免溢出问题.

我可能会使用MoreLINQ的MinBy方法:

var nearest = array.MinBy(x => Math.Abs((long) x - targetNumber));

或者您可以使用:

var nearest = array.OrderBy(x => Math.Abs((long) x - targetNumber)).First();

...但是这将对整个系列进行排序,这是您真正不需要的.对于一个小数组来说,它不会有太大的区别,不可否认......但与描述你实际上要做的事情相比,它感觉不太正确:根据一些函数找到具有最小值的元素.

请注意,如果数组为空,这两个都将失败,因此您应该首先检查它.

Answer 2

如果您使用的是.Net 3.5或更高版本,LINQ可以在这里为您提供帮助:

var closest = array.OrderBy(v => Math.Abs((long)v - targetNumber)).First();

或者,您可以编写自己的扩展方法:

public static int ClosestTo(this IEnumerable<int> collection, int target)
{
    // NB Method will return int.MaxValue for a sequence containing no elements.
    // Apply any defensive coding here as necessary.
    var closest = int.MaxValue;
    var minDifference = int.MaxValue;
    foreach (var element in collection)
    {
        var difference = Math.Abs((long)element - target);
        if (minDifference > difference)
        {
            minDifference = (int)difference;
            closest = element;
        }
    }

    return closest;
}

可以这样使用:

var closest = array.ClosestTo(targetNumber);

Answer 3

无论乔恩和丰富了与伟大的答案MinBy和ClosestTo.但OrderBy如果您的意图是找到一个元素,我绝不会建议使用.对于那些类型的任务来说效率太低了.这只是工作的错误工具.

这是一种比MinBy稍微好一点的技术,已经包含在.NET框架中,但不如MinBy优雅: Aggregate

var nearest = array.Aggregate((current, next) => Math.Abs((long)current - targetNumber) < Math.Abs((long)next - targetNumber) ? current : next);

正如我所说,不像Jon的方法那么优雅,但可行.

我的电脑上的表现:

1. 对于(每个)循环=最快
2. Aggregate =比循环慢2.5倍
3. MinBy =比循环慢3.5倍
4. OrderBy =比循环慢12倍

Answer 4

几年前，我在 Math.NET Numerics https://numerics.mathdotnet.com/中发现了这种非常性感的方法，它与数组中的 BinarySearch 配合使用。这对于准备插值和 .Net 2.0 的工作很有帮助：

public static int LeftSegmentIndex(double[] array, double t)
{
    int index = Array.BinarySearch(array, t);
    if (index < 0)
    {
        index = ~index - 1;
    }
    return Math.Min(Math.Max(index, 0), array.Length - 2);
}