Bitmap算法

Bitmap 代码示例、

/**
 * @Author: subd
 * @Date: 2019/8/30 7:41
 * 位图算法
 */
public class MyBitmap {
    //每个word是一个long类型元素,对应一个64位的二进制数据
    private long[] words;
    private int size;

    public MyBitmap(int size) {
        this.size = size;
        this.words = new long[(getWordIndex(size - 1)) + 1];
    }

    public boolean getBit(int bitIndex) {
        if (bitIndex < 0 || bitIndex > size - 1) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("超过Bitmap有效范围");
        }
        int wordIndex = getWordIndex(bitIndex);
        return (words[wordIndex] & (1L << bitIndex)) != 0;
    }

    /**
     * 把Bitmap 某一位置设置为true
     *
     * @param bitIndex 位图的第bitIndex位(bitIndex=0代表Bitmap左数第一位)
     */
    public void setBit(int bitIndex) {
        if (bitIndex < 0 || bitIndex > size - 1) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("超过Bitmap有效范围");
        }
        int wordIndex = getWordIndex(bitIndex);
        words[wordIndex] |= (1L << bitIndex);
    }

    private int getWordIndex(int bitIndex) {
        //右移6位,相当于处于64
        return bitIndex >> 6;
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyBitmap bitmap = new MyBitmap(128);
        bitmap.setBit(126);
        bitmap.setBit(75);
        System.out.println(bitmap.getBit(126));
        System.out.println(bitmap.getBit(78));

    }
}

 

在Java中实现Bitmap算法,可参考以下步骤和示例代码。 首先,要理解Bitmap算法的基本思想,它是用位来表示元素是否存在。比如对0 - 7内的元素进行排序,可使用8个bit来表示这8个数是否存在,若元素存在则对应位置为1,不存在则为0 [^1]。 以下是一个Java实现Bitmap的示例代码: ```java public class MyBitmap { private byte[] buckets; // 构造函数,初始化Bitmap public MyBitmap(int maxNum) { this.init(maxNum); } // 初始化字节数组 private void init(int maxNum) { int maxBucketIndex = this.getBucketIndex(maxNum); this.buckets = new byte[maxBucketIndex + 1]; } // 向Bitmap中添加元素 public void add(int num) { int bucketIndex = this.getBucketIndex(num); int bitIndex = this.getBucketInnerBitIndex(num); this.buckets[bucketIndex] |= 1 << bitIndex; } // 检查元素是否存在于Bitmappublic boolean contains(int num) { int bucketIndex = this.getBucketIndex(num); int bitIndex = this.getBucketInnerBitIndex(num); return (this.buckets[bucketIndex] & 1 << bitIndex) != 0; } // 计算元素所在的字节数组索引 private int getBucketIndex(int num) { return num >> 3; } // 计算元素在字节内的位索引 private int getBucketInnerBitIndex(int num) { return num & 0x07; } } ``` 可以使用以下方式调用这个类: ```java public class Main { public static void main(String[] args) { MyBitmap bitmap = new MyBitmap(7); int[] elements = {4, 7, 2, 5, 3}; for (int element : elements) { bitmap.add(element); } System.out.println(bitmap.contains(4)); // 输出 true System.out.println(bitmap.contains(6)); // 输出 false } } ``` 在上述代码中,`MyBitmap`类实现了基本的Bitmap功能。`init`方法用于初始化字节数组,`add`方法用于向Bitmap中添加元素,`contains`方法用于检查元素是否存在。`getBucketIndex`和`getBucketInnerBitIndex`方法分别用于计算元素所在的字节数组索引和字节内的位索引 [^3]。 此外,还可以定义一个接口来规范Bitmap的操作,示例如下: ```java interface _BitMap { void add(int num); void del(int num); void set(int num, boolean value); boolean contains(int num); } ``` 基于字节数组实现这个接口,就能实现更灵活的Bitmap操作 [^2]。
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