bit_set(位图)

来源:互联网 发布:希腊移民知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/06/10 01:05

位图:

位图就是bitset的缩写。所谓bitset,就是用每一位来存放某种状态,适用于大规模数据,但数据状态又不是很多的情况。通常是用来快速判断某个数是否存在。在STL中有一个bitset容器,其实就是位图法。

位图法的优点:

1.时间复杂度为O(1),可以快速判断数据是否存在。

2.适用于处理大数据问题,节省空间。

位图法的缺点:

1.可读性差,每个bit只能存放1、0.

2.位图存储的元素个数虽然比一般做法多,但是存储的元素大小受限于存储空间的大小。

位图存储性质:

存储的元素个数等于元素的最大值。比如, 1K 字节内存,能存储 8K 个值大小上限为 8K 的元素。(元素值上限为 8K ,这个局限性很大!)比如,要存储值为 65535 的数,就必须要 65535/8=8K 字节的内存。要就导致了位图法根本不适合存 unsigned int 类型的数(大约需要 2^32/8=5 亿字节的内存)。

3.位图对有符号类型数据的存储,需要 2 位来表示一个有符号元素。这会让位图能存储的元素个数,元素值大小上限减半。 比如 8K 字节内存空间存储 short 类型数据只能存 8K*4=32K 个,元素值大小范围为 -32K~32K 。

简单代码实现:

#include <iostream>#include <vector>using namespace std;//位图主要用来判断一个数在不在一个范围,1表示在,0表示不在,用位来表示,节省空间,处理大数据问题//由数组实现class BitSet{protected:vector<int> _a;    //用来存放的数组,一个int可以存放32个bitpublic: BitSet(size_t range)   //原始的范围{_a.resize((range >> 5) + 1, 0);   //需要开辟的空间范围,并且初始化为0}void Set(size_t num)    //放置数{int index = num >> 5;   //判断该数在哪个整形里面int pos = num % 32;    //判断在该整形的哪个位_a[index] = _a[index] | (1 << pos);     //将找到的位置置为1,表示该数存在}void ReSet(size_t num)   //清除{int index = num >> 5;int pos = num % 32;_a[index] = _a[index] & (~(1 << pos));     //其他位置保持不变,该位置置0}bool Test(size_t num)    // 判断num是否存在{int index = num >> 5;int pos = num % 32;return _a[index] & (1 << pos);}};

#include "BitSet.h"void test(){BitSet pp(1000);pp.Set(100);pp.Set(1000);pp.Set(10);pp.Set(580);pp.ReSet(6);pp.ReSet(100);cout << pp.Test(100) << endl;cout << pp.Test(580) << endl;}int main(){test();}


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