Bitmap介绍

bitmap是很有用的结构。所谓的bitmap就是用一个bit位来标记某个元素，而数组下标是该元素。

bitmap优势

bitmap经常用在大数据的题中，比如10亿个int类型的数，如果用int数组存储的话，那么需要大约4G内存，浪费内存。如果用bitmap解决，就比较方便。bitmap可以用int来模拟，也可以用byte来模拟，它只是逻辑上的概念，在java语言中写不出来，我们采用byte。一个byte占8个bit，如果每一个bit的值是有或者没有，即1或0，则如下图所示：

bitmap Java代码实现

第一步：构建特定长度的byte数组（new byte[capacity/8 + 1]），其中capacity为整数数组长度（如：10亿个数字等）

byte[] bits = new byte[getIndex(n) + 1];

第二步：计算数字num在byte[]中的位置（num/8和num >> 3一样），也就是说num在byte[k]，算这个k是几

/**     * num/8得到byte[]的index     * @param num     * @return     */    public int getIndex(int num){        return num >> 3;    }

第三步：计算数字num在byte[index]中的位置，就是在byte[index]的第几位，每个byte有8位（num % 8）

/**     * num%8得到在byte[index]的位置     * @param num     * @return     */    public int getPosition(int num){        return num & 0x07;    }

第四步：将所在位置从0变成1，其它位置不变

/**     * 标记指定数字（num）在bitmap中的值，标记其已经出现过     * 将1左移position后，那个位置自然就是1，然后和以前的数据做|，这样，那个位置就替换成1了     * @param bits     * @param num     */    public void add(byte[] bits, int num){        bits[getIndex(num)] |= 1 << getPosition(num);    }

解释如下图：

第五步：判断指定数字num是否存在

/**     * 判断指定数字num是否存在
     * 将1左移position后，那个位置自然就是1，然后和以前的数据做&，判断是否为0即可     * @param bits     * @param num     * @return     */    public boolean contains(byte[] bits, int num){        return (bits[getIndex(num)] & 1 << getPosition(num)) != 0;    }

第六步：重置某一数字对应在bitmap中的值

/**     * 重置某一数字对应在bitmap中的值
     * 对1进行左移，然后取反，最后与byte[index]作与操作。     * @param bits     * @param num     */    public void clear(byte[] bits, int num){        bits[getIndex(num)] &= ~(1 << getPosition(num));    }

全部代码如下：

public class Test {    /**     * 创建bitmap数组     */    public byte[] create(int n){        byte[] bits = new byte[getIndex(n) + 1];                for(int i = 0; i < n; i++){            add(bits, i);        }                System.out.println(contains(bits, 11));                int index = 1;        for(byte bit : bits){            System.out.println("-------" + index++ + "-------");            showByte(bit);        }                return bits;    }        /**     * 标记指定数字（num）在bitmap中的值，标记其已经出现过
     * 将1左移position后，那个位置自然就是1，然后和以前的数据做|，这样，那个位置就替换成1了     * @param bits     * @param num     */    public void add(byte[] bits, int num){        bits[getIndex(num)] |= 1 << getPosition(num);    }        /**     * 判断指定数字num是否存在
     * 将1左移position后，那个位置自然就是1，然后和以前的数据做&，判断是否为0即可     * @param bits     * @param num     * @return     */    public boolean contains(byte[] bits, int num){        return (bits[getIndex(num)] & 1 << getPosition(num)) != 0;    }        /**     * num/8得到byte[]的index     * @param num     * @return     */    public int getIndex(int num){        return num >> 3;    }        /**     * num%8得到在byte[index]的位置     * @param num     * @return     */    public int getPosition(int num){        return num & 0x07;    }        /**     * 重置某一数字对应在bitmap中的值
     * 对1进行左移，然后取反，最后与byte[index]作与操作。     * @param bits     * @param num     */    public void clear(byte[] bits, int num){        bits[getIndex(num)] &= ~(1 << getPosition(num));    }        /**     * 打印byte类型的变量
     * 将byte转换为一个长度为8的byte数组，数组每个值代表bit     */        public void showByte(byte b){        byte[] array = new byte[8];        for(int i = 7; i >= 0; i--){            array[i] = (byte)(b & 1);            b = (byte)(b >> 1);        }                for (byte b1 : array) {            System.out.print(b1);            System.out.print(" ");        }                System.out.println();    }        public static void main(String[] args) {        int n = 100;        new Test().create(n);    }}

转载地址：http://rwlii.baihongyu.com/

你可能感兴趣的文章