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数据结构-BitMap

热度:49   发布时间:2023-11-22 21:50:55.0

BitMap

BitMap是一种用bit位来代表某个元素的值的一种思想,能够极大地 节省存储空间

直接上栗子:

怎么表示{0,1,5,6}这几个数呢?

按照一个字节(8位)来描述,每一位就代表一个数,从0开始,你是第几个bit那么你所代表的数就是几
7   6   5   4   3   2   1   0          -80   1   1   0   0   0   1   1		   -》想要表示哪一个数,对应的位二进制用1表示就是了
那么上面的第0156 位是1,那么这个字节就能够存储0 1 5 6 这四个数    

下面图片来源于 来源

在这里插入图片描述

这样的话我们用连续的int(32位)就能够代表连续的数了

其中b[0] -> 0~31 , b[1] -> 32~63 …

对于一个整数N整理得到(用int来表示的话):M / 32是下标, M % 32就是偏移位置


添加数到BitMap中

添加一个数M到BitMap(A)中就代表着你对应的第M位对应的二进制码是1,那么这就要用到位运算的知识了,思考一下可以得到: A | (1 << M)

清除BitMap中的某一个数M

A & (~(1 << M))

判断某一个数5是否在BitMap中

A & (1 << 5) 结果如果是0的话就不在Map中,反之就存在于BitMap中

可以用 !!(A & (1 << 5))来表示最终的0,1


BitMap的应用

去重

我们遍历原数组中的每一个数,添加到BitMap中去,因为添加的话仅仅会使得对应的位变成是1

最终再遍历一次BitMap就能够实现去重

快速排序(无重复元素)

因为我们插入元素到位图上面是非常快的,所以遍历原数组,将原数组插入到BitMap上去,最后读取一遍BitMap就行了,如果对应的位数是1可以,但是因为每一位只能是代表0 或者 1所以只能够对于无重复元素的数据进行排序

寻求素数

寻找0 - n-1 的所有的素数,从2开始将2 的倍数的数2 4 8 16 。。。都标注为0 (2的倍数肯定就不是素数了),遍历到n之后这一轮就查完了,从下一个没有被清除的数3开始,继续标注6 12 。。。一直标注,最终剩余的数就是素数了

void Eratosthenes(int n, char * file) 
{Bitmap B(n);B.set(0);B.set(1);for (int i = 2; i < n; i++) {if (! B.test(i))for (int j = 2 * i; j < n; j++) B.set(j);}B.dump(file);
}
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