STL详解（十五）—— bitset（位图）的模拟实现

bitset类各函数接口总览

namespace cl
{
   
   
	//模拟实现位图
	template<size_t N>
	class bitset
	{
   
   
	public:
		//构造函数
		bitset();
		//设置位
		void set(size_t pos);
		//清空位
		void reset(size_t pos);
		//反转位
		void flip(size_t pos);
		//获取位的状态
		bool test(size_t pos);
		//获取可以容纳的位的个数
		size_t size();
		//获取被设置位的个数
		size_t count();
		//判断位图中是否有位被设置
		bool any();
		//判断位图中是否全部位都没有被设置
		bool none();
		//判断位图中是否全部位都被设置
		bool all();
		//打印函数
		void Print();
	private:
		vector<int> _bits; //位图
	};
}

注：为了防止与标准库当中的bitset类产生命名冲突，模拟实现时需放在自己的命名空间当中。

bitset类的实现

构造函数

在构造位图时，我们需要根据所给位数N，创建一个N位的位图，并且将该位图中的所有位都初始化为0。

一个整型有32个比特位，因此N个位的位图就需要用到N/32个整型，但是实际我们所需的整型个数是N/32+1，因为所给非类型模板参数N的值可能并不是32的整数倍。

例如，当N为40时，我们需要用到两个整型，即40/32+1=2。

代码如下：

//构造函数
bitset()
{
   
   
	_bits.resize(N / 32 + 1, 0);
}

set、reset、flip、test

set成员函数用于设置位。

设置位图中指定的位的方法如下：

1. 计算出该位位于第 i 个整数的第 j 个比特位。
2. 将1左移 j 位后与第 i 个整数进行或运算即可。