LBS经纬度编码搜索实现

<?php
/**
* Encode and decode geohashes
*/
class Geohash
{
    private $coding = "0123456789bcdefghjkmnpqrstuvwxyz";
    private $codingMap = array();

    /**
     * Geohash constructor.
     * $codingMap 数组对应组建，如 $this->codingMap['0'] = '00000'，$this->codingMap['b'] = '01010'
     */
    public function Geohash()
    {
        for ($i = 0; $i < 32; $i++) {
            $this->codingMap[substr($this->coding, $i, 1)] = str_pad(decbin($i), 5, "0", STR_PAD_LEFT);
        }
    }

    /**
     * 把经纬度格式化为一个字符串
     * @param $lat 维度
     * @param $long 经度
     * @return string
     */
    public function encode($lat, $long)
    {
        // 维度一直运算到精度以下，如 $plat = 0.1，则维度位数 $latbits = 9
        $plat = $this->precision($lat);
        $latbits = 1;
        $err = 45;
        while ($err > $plat) {
            $latbits++;
            $err /= 2;
        }

        // 经度一直运算到精度以下，如 $plong = 0.1，则经度位数 $longbits = 10
        $plong = $this->precision($long);
        $longbits = 1;
        $err = 90;
        while ($err > $plong) {
            $longbits++;
            $err /= 2;
        }

        // 计算经纬度精度值
        $bits = max($latbits, $longbits);  // 经纬度精度中取最大位数
        $longbits = $bits;
        $latbits = $bits;
        $addlong = 1;  // $addlong 在 1 和 0 间 变动，第一轮经度位数长度加1，第二轮维度位数长度加1，以此类推
        while (($longbits + $latbits) % 5 != 0) {  // 直到经纬度位数长度之和被5整除，32位中以5位为1个单位，如 1 为 00001
            $longbits += $addlong;
            $latbits += !$addlong;
            $addlong = !$addlong;
        }

        $blat = $this->binEncode($lat, -90, 90, $latbits);  // 获取维度二进制字符串，如 101010111001001000100101101010
        $blong = $this->binEncode($long, -180, 180, $longbits);  // 获取经度二进制字符串，如 110010011111101001100000000000

        // 循环组装经纬度混合的二进制字符串
        $binary = "";
        $uselong = 1;  // 是否使用经度
        while (strlen($blat) + strlen($blong)) {
            if ($uselong) {
                $binary = $binary . substr($blong, 0, 1);
                $blong = substr($blong, 1);
            } else {
                $binary = $binary . substr($blat, 0, 1);
                $blat = substr($blat, 1);
            }

            $uselong = !$uselong;
        }

        // 组装字符串
        $hash = "";
        for ($i = 0; $i < strlen($binary); $i += 5) {  // 循环，每次5位长度，2进制转为10进制，拼接字符串
            $n = bindec(substr($binary, $i, 5));
            $hash = $hash . $this->coding[$n];
        }

        return $hash;
    }

    /**
     * 返回一个数的精度，如 10.01，返回 0.005
     * @param $number
     * @return float|int
     */
    private function precision($number)
    {
        $precision = 0;
        $pt = strpos($number, '.');
        if ($pt !== false) {
            $precision = -(strlen($number) - $pt - 1);
        }
        return pow(10, $precision) / 2;
    }

    /**
     * 通过递归转化为二进制，以 $bitcount 为维度
     * @param $number  浮点数字，如 12.345
     * @param $min  最小值，如 0
     * @param $max  最大值，如 90
     * @param $bitcount  精度，如 10
     * @return string，返回字符串，如 101010111001001000100101101010
     */
    private function binEncode($number, $min, $max, $bitcount)
    {
        if ($bitcount == 0) {
            return "";
        }

        $mid = ($min + $max) / 2;
        if ($number > $mid) {  // 浮点数大于平均值，说明在上面区间，否则在下面区间
            return "1" . $this->binEncode($number, $mid, $max, $bitcount - 1);
        } else {
            return "0" . $this->binEncode($number, $min, $mid, $bitcount - 1);
        }
    }

    /**
     * 把字符串还原为经纬度
     * @param $hash
     * @return array
     */
    public function decode($hash)
    {
        $binary = "";
        $hl = strlen($hash);
        for ($i = 0; $i < $hl; $i++) {
            $binary .= $this->codingMap[substr($hash, $i, 1)];
        }

        $bl = strlen($binary);
        $blat = "";  // 维度二进制字符串
        $blong = "";  // 经度二进制字符串
        for ($i = 0; $i < $bl; $i++) {
            if ($i % 2) {
                $blat = $blat . substr($binary, $i, 1);
            } else {
                $blong = $blong . substr($binary, $i, 1);
            }
        }

        $lat = $this->binDecode($blat, -90, 90);  // 如 22.53332041204
        $long = $this->binDecode($blong, -180, 180);  // 如 113.93041066825

        $latErr = $this->calcError(strlen($blat), -90, 90);
        $longErr = $this->calcError(strlen($blong), -180, 180);

        $latPlaces = max(1, -round(log10($latErr))) - 1;
        $longPlaces = max(1, -round(log10($longErr))) - 1;

        $lat = round($lat, $latPlaces);
        $long = round($long, $longPlaces);

        return array($lat, $long);
    }

    /**
     * 通过二进值数计算出最小值与最大值中所处的位置浮点数
     * @param $binary  二进制字符串
     * @param $min  最小值
     * @param $max  最大值
     * @return float|int  浮点数
     */
    private function binDecode($binary, $min, $max)
    {
        $mid = ($min + $max) / 2;

        if (strlen($binary) == 0) {
            return $mid;
        }

        $bit = substr($binary, 0, 1);
        $binary = substr($binary, 1);

        if ($bit == 1) {
            return $this->binDecode($binary, $mid, $max);
        } else {
            return $this->binDecode($binary, $min, $mid);
        }
    }

    /**
     * 计算误差
     * @param $bits  字符长度
     * @param $min
     * @param $max
     * @return float|int  返回误差范围
     */
    private function calcError($bits, $min, $max)
    {
        $err = ($max - $min) / 2;  // 最大值减最小值后再求平均值，如 $min = -90，$max = 90，则 $err = 90
        while ($bits--) {  // 每次字符长度减1，直到等于0，如 为 26、25、24、23  等
            $err /= 2;  // 每次平均值除以2，如为 45、22.5、11.25、5.625 等
        }

        return $err;   // 如 6.7055225372314E-7
    }
}

<?php
require_once('geohash.class.php');

$longitude = 113.93041;  // 经度
$latitude = 22.53332;  // 维度

$geohash = new Geohash;
$geohash_val = $geohash->encode($latitude, $longitude);  // 输出 ws100w1d4gr

//附近，参数n代表Geohash，精确的位数，也就是大概距离；n=6时候，大概为附近1千米
$n = 6;
$like_geohash = substr($geohash_val, 0, $n);