如何扩展此SQL查询以查找k个最近邻居？

Question

我有一个充满二维数据的数据库 - 地图上的点。 每条记录都有一个几何类型的字段。 我需要做的是将一个点传递给一个返回k个最近点的存储过程（k也会传递给sproc，但这很容易）。 我在http://blogs.msdn.com/isaac/archive/2008/10/23/nearest-neighbors.aspx找到了一个查询，它获取了单个最近邻居，但我无法想出如何将其扩展到找到k个最近的邻居。

这是当前的查询- T是表， g是几何字段， @x是搜索周围的点， Numbers是整数1至n的表：

DECLARE @start FLOAT = 1000; 
WITH NearestPoints AS
(
     SELECT TOP(1) WITH TIES *,  T.g.STDistance(@x) AS dist
     FROM Numbers JOIN T WITH(INDEX(spatial_index)) 
     ON T.g.STDistance(@x) < @start*POWER(2,Numbers.n)
     ORDER BY n
)
SELECT TOP(1) * FROM NearestPoints
ORDER BY n, dist

内部查询选择最近的非空区域，外部查询然后选择该区域的最高结果; 外部查询可以很容易地更改为（例如） SELECT TOP(20) ，但如果最近的区域只包含一个结果，那么你就会坚持下去。

我想我可能需要递归搜索包含k个记录的第一个区域，但不使用表变量（这会导致维护问题，因为你必须创建表结构并且它可能会改变 - 有很多字段），我看不出怎么样。

Answer 1

如果从内部查询中删除TOP (1) WITH TIES ，并将外部查询设置为返回前k行，会发生什么？

我也有兴趣知道这项修正案是否有帮助。 它应该比使用TOP更有效：

DECLARE @start FLOAT = 1000
        ,@k INT = 20
        ,@p FLOAT = 2;

WITH NearestPoints AS
(
     SELECT *
            ,T.g.STDistance(@x) AS dist
            ,ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY T.g.STDistance(@x)) AS rn
     FROM Numbers 
     JOIN T WITH(INDEX(spatial_index)) 
     ON   T.g.STDistance(@x) <  @start*POWER(@p,Numbers.n)
     AND (Numbers.n - 1 = 0 
          OR T.g.STDistance(@x) >= @start*POWER(@p,Numbers.n - 1)
         )
)
SELECT * 
FROM NearestPoints
WHERE rn <= @k;

NB - 未经测试 - 我在这里无法访问SQL 2008。

Answer 2

引自内部Microsoft®SQLServer®2008：T-SQL编程 。 第14.8.4节。

以下查询将返回离@input最近的10个兴趣点：

DECLARE @input GEOGRAPHY = 'POINT (-147 61)';
DECLARE @start FLOAT = 1000;
WITH NearestNeighbor AS(
  SELECT TOP 10 WITH TIES
    *, b.GEOG.STDistance(@input) AS dist
  FROM Nums n JOIN GeoNames b WITH(INDEX(geog_hhhh_16_sidx)) -- index hint
  ON b.GEOG.STDistance(@input) < @start*POWER(CAST(2 AS FLOAT),n.n)
  AND b.GEOG.STDistance(@input) >=
    CASE WHEN n = 1 THEN 0 ELSE @start*POWER(CAST(2 AS FLOAT),n.n-1) END
  WHERE n <= 20
  ORDER BY n
)
  SELECT TOP 10 geonameid, name, feature_code, admin1_code, dist
  FROM NearestNeighbor
  ORDER BY n, dist;

注意：空间索引仅支持此查询的WHERE子句的一部分。 但是，查询优化器使用索引正确评估支持的部分（“<”比较）。 这限制了必须测试“> =”部分的行数，并且查询运行良好。 如果查询速度低于预期，则更改@start的值有时可以加快查询速度。

清单2-1。 创建和填充辅助数字表

SET NOCOUNT ON;
USE InsideTSQL2008;

IF OBJECT_ID('dbo.Nums', 'U') IS NOT NULL DROP TABLE dbo.Nums;

CREATE TABLE dbo.Nums(n INT NOT NULL PRIMARY KEY);
DECLARE @max AS INT, @rc AS INT;
SET @max = 1000000;
SET @rc = 1;

INSERT INTO Nums VALUES(1);
WHILE @rc * 2 <= @max
BEGIN
  INSERT INTO dbo.Nums SELECT n + @rc FROM dbo.Nums;
  SET @rc = @rc * 2;
END

INSERT INTO dbo.Nums
  SELECT n + @rc FROM dbo.Nums WHERE n + @rc <= @max;