近邻法中计算距离需要遍历，带来很大的计算量和存储量，为了改善这两方面的性能，有人提出采用分枝界定算法（Branch-Bound Algorithm）来改进近邻法，主要分为两个阶段：1）利用人工划分或K-means聚类算法或其他动态聚类算法将样本集X划分成层级形式，形成一个树结构；2）利用树搜索算法找出与未知样本的最近邻。
1.层级划分
1）将样本集X划分成l个子集，每个子集再分成l个子集，不断这样划分下去，形成一个树状结构，如图：
这样划分完后，每个节点上都会有一部分样本;
2)将节点记作p,并对每个节点计算以下参数：
p节点上拥有的子集：Xp
p节点上样本子集Xp的样本数：Np
Xp中所有样本的样本均值（可看做是样本Centroid或圆心）：Mp
Xp中离样本中心Mp最远样本和Mp之间的距离，相当于以Mp为圆心的圆的半径：
2.判断某未知样本x的最近邻是否在某个节点的子集上
对于该判断，有两个规则：
1）规则一：若满足：
，则
不可能是x的最近邻；
其中，B是Xp中当前搜索到的样本到待识样本x的最近距离，该值在算法初始时置为
；
该规则的解释是：如果Xp中的某一个样本xi到圆心Mp的距离比其中到圆心Mp最大的距离（即半径）与上一次搜索中找到的最近邻距离之和还要大很多，说明样本xi必然是远离Xp中样本组成的圆的，所以不可能是x的最近邻，如图可示：
2）规则二：若满足：
，则不可能是x的最近邻；
这条规则是针对最后一层树枝节点提出的，如果搜索算法进行到了最后一层节点，那么为了避免把最后一层的所有节点都计算一次距离，就可以利用这一规则来进行剔除；
该规则的解释意义同规则一类似：如果待识样本x与圆心Mp的距离大于Xp中某个样本xi到圆心Mp的距离与当前B的和，表明x离xi所在节点比较远，xi也不会是x的最近邻，同样可以根据上图来理解。
3.树搜索算法
1）从第一级开始，即L=0，p=0，当前初始最近邻距离B=0；
2）对当前节点分别计算圆心Mp和半径rp；
3）对当前节点p的所有直接后继子节点进行保存，分别计算其到圆心Mp的距离D(x,Mp);
4）根据规则一，对当前节点的所有直接后继子节点进行判断，将所有满足规则一的节点直接剔除；
5）如果保存的节点当前为空，则回退到上一层，即L=L-1；如果L=0，就停止，否则跳至4）；如果保存的节点中有多于一个的节点存在，则跳至6）；
6）在已保存的节点中找到最近节点p1，方法是计算D(x,Mp)，值最小的就是最近的节点p1，因而将p1节点置为当前节点，并清空已保存的节点目录；如果当前节点p1处于的层级是最后一级，就跳至7），否则L=L+1，跳至2）；
7）对当前节点p1中的每个样本xi使用规则二来进行最近邻的判断；只要满足规则二的样本xi，就可以不用计算D(x,xi)，不满足就计算，并将其与当前得到的最近B进行比较，如果比当前的最近还小，那么就认为找到了比当前最近还要近的样本，则更新B：B=D(x,xi)，并把这个最近样本的下标位置保存下来：NN=i；对所有样本进行上述判断后，跳至4）；
8）输出待识未知样本x的最近邻
，以及距离
：
；
4.对于k近邻的改进
上面是对最近邻做了计算上的改进，对于k近邻，基本上与上面介绍的算法类似，只需要稍稍做些小改动：
1）首先根据最近邻得到的最邻近距离，按照实际情况给出恰当的k个邻近距离表；
2）首先B的初始值：设为x到k个近邻中的最远的那个近邻之间的距离；
3）在上面步骤7）中，每计算一个距离后，就与邻近距离表中的k歌距离进行比较，如果这个距离比表中任何一个距离都要小，那么就果断剔除掉表中距离最大的而一个，也就是放弃第k个；