BitMap位图的设计

来源：互联网发布：定性数据量化编辑：程序博客网时间：2024/05/21 08:46

（一）设计思路

2.给40亿个不重复的无符号整数，没排过序。给一个无符号整数，如何快速判断一个数是否在这40亿个数中。【腾讯】

思路：如果内存够的话，40亿个整型使用位图存储需要500M左右的空间。

位图实际上就是数组，这个数组中的每个数据的每个二进制位表示一个数的存在与否，存在的话二进制位位1，否则为0.

#pragma once#include <vector>class BitMap{public:BitMap():_size(0){}BitMap(size_t size)//这里size_t是4个字节，共32位，所以一个size可以表示32个数的状态:_size(0){_arrays.resize((size >> 5) + 1);//由于当size小于8的时候，右移5位后可能是0，因此加上1，保证最少开辟1个字节}bool Set(size_t num){size_t index = num >> 5;//相当于除以32，找到它是第几个数，即indexsize_t n = num % 32;//%32找到num在位图的第index个数上的第n位if (_arrays[index] & (1 << n))//由于调用一次Set,_size就会加一，这样_size就不准了。//这样写就避免这个问题了{return false;}_arrays[index] |= (1 << n);++_size;return true;}bool ReSet(size_t num){size_t index = num >> 5;size_t n = num % 32;if (_arrays[index] & (1 << n))//原先这个位是1，现在改成0，当然_size也要减一{_arrays[index] &= (~(1 << n));--_size;return true;}else{return false;}}bool Test(size_t num){size_t index = num >> 5;size_t n = num % 32;return _arrays[index] & (1 << n);}void Clear()//置空该位图{_arrays.assign(_arrays.size(), 0);}protected:vector<size_t> _arrays;size_t _size;};void Test1(){BitMap bm(65);bm.Set(1);bm.Set(4);bm.Set(33);cout << "1?" << bm.Test(1) << endl;cout << "2?" << bm.Test(2) << endl;cout << "4?" << bm.Test(4) << endl;cout << "33?" << bm.Test(33) << endl;bm.ReSet(33);bm.ReSet(4);cout << "1?" << bm.Test(1) << endl;cout << "2?" << bm.Test(2) << endl;cout << "4?" << bm.Test(4) << endl;cout << "33?" << bm.Test(33) << endl;}void Test2(){BitMap bm(-1);bm.Set(10000000);}

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