曼哈頓距離計算機
計算任意相同維度兩點之間的L1距離、計程車距離或城市街區距離。
計算曼哈頓距離
輸入以逗號或空格分隔的座標。
關於曼哈頓距離
曼哈頓距離衡量只沿各座標軸獨立移動時,兩點相距多遠。在二維平面上,可想像沿矩形街道網格移動:不能斜穿建築物,所以路線長度是水平距離加垂直距離。這也是曼哈頓距離、計程車距離與城市街區距離等名稱的由來。在線性代數和資料科學中,相同的量稱為兩個向量之差的L1範數。
對於點P與Q,將對應座標相減,取每個差的絕對值後相加。絕對值很重要,因為距離不能因方向相反而抵銷。從座標為1, 2的P點到4, 6的Q點,座標變化大小為三與四,因此曼哈頓距離為七。只要沿座標軸的總移動量相同,所有最短路線的長度都一樣,即使轉彎順序有很多種。
這個定義可直接延伸到地圖之外。三維點再加上高度或深度差的絕對值。含十個數值特徵的資料紀錄,可視為十維空間中的點,前提是各特徵使用可比較的尺度。因此本計算機接受任意正整數個座標。兩點必須同維度,因為第一點的每個座標都需要第二點中對應的座標。
曼哈頓距離常用於網格尋路、分群、近鄰方法、影像處理、倉儲路線規劃與穩健統計。相較於歐幾里得距離,它不會將大的座標差平方,因此單一異常大偏差的影響較不失衡。二維等距輪廓呈菱形而不是圓形。合適的度量取決於問題幾何:若移動受座標軸限制,或特徵差加總能表達目標成本,就適合使用曼哈頓距離。
座標可用逗號、空格或兩者混合分隔,支援負數與小數。結果包含分量運算式,可清楚看出加總了哪些絕對差。座標單位維持不變:輸入以街區計,結果也是街區;正規化特徵則產生無單位分數。比較真實資料前,應考慮縮放數值範圍差異很大的變數,否則以千為量級的特徵可能壓過介於零與一之間的特徵。
曼哈頓距離範例
| 座標點 | 距離 | 計算說明 |
|---|---|---|
| P = (1, 2), Q = (4, 6) | 7 | 絕對差為3與4。 |
| P = (-1, 2, 3), Q = (4, 0, 8) | 12 | 絕對差為5、2與5。 |
| P = (0, 0), Q = (-3, -7) | 10 | 因為取絕對差,方向不影響距離。 |
| P = (1.5, 2.5), Q = (2, 4) | 2 | 小數座標的差為0.5與1.5。 |
如何計算曼哈頓距離
- 輸入第一點的座標,以逗號或空格分隔。
- 輸入第二點的座標,座標數量須相同。
- 選擇「計算距離」,將各分量的絕對差相加。
- 讀取總距離,並查看顯示的分量運算式。
曼哈頓距離常見問題
曼哈頓距離的公式是什麼?
求每對對應座標差的絕對值,再把結果相加。這就是向量差的L1範數。
曼哈頓距離與歐幾里得距離有何不同?
曼哈頓距離加總沿座標軸的變化,歐幾里得距離則測量直線距離。它們模擬不同的移動規則,產生不同的幾何等距輪廓。
計算機能處理超過二維的情況嗎?
可以。為兩點輸入任意相同數量的座標即可。相同的絕對差加總方法適用於所有有限維度。
座標可以是負數或小數嗎?
可以,支援有限的負數與小數。絕對差確保方向不會讓距離變成負數。
什麼時候應先正規化座標?
若各維度代表的特徵數值尺度差異很大,應先正規化。否則,尺度最大的特徵可能主導距離,不論其實際重要性。