数据结构——bitset(位图)模拟实现

news2024/11/13 3:56:40

从一个题目引出位图

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?

这里有两种大家容易想到的解法:

1.遍历搜索,时间复杂度为O(N)

2.先排序(O(NlogN)) ,然后利用二分查找搜索(O(logN))

上面两种方法虽然简单,但是一方面是需要的时间太久,一个内存可能没有这么大的空间用来开辟40亿个无符号整数。若是我们要将这些数全部加载到内存当中,那么将会占用16G的空间。

3.位图解决

数据是否在给定的整形数据中,结果是在或者不在,刚好是两种状态,那么可以使用一个二进制比特来代表数据是否存在的信息,如果二进制比特位为1,代表存在;如果为0,代表不存在,比如:

无符号整数总共有2^32个,因此记录这些数字就需要2^32个比特位,也就是512M的内存空间,内存消耗大大减少。

这里就引出位图的概念:

位图的概念

位图,就是用每一位来存放某种状态,适用于海量数据,数据无重复的场景。通常是用来判断某个数据存不存在的。

位图的构造函数

构造函数一般可以直接复用reset函数进行实现:

第一种: N/32 + 1

首先要知道,一个整形int有32位,所以我们用数据个数直接除32即可。但是,假如N为33,多出来的1位就会没位置放了,所以一般这里会多预留一个32位,也就是+1

第二种:(N>>5) + 1

 这里使用到了移位运算符>>和<<,这里的N>>5,实际上就是让数据个数从高位向低位移动,总共移动5次,也就是除以2^5,也就是除以32,这里结果是和第一种方法相同,只是方法不同。

 

        bitset()//构造函数
        {
            _bits.resize(N / 32 + 1);//利用resize函数构造初始化为0
            //_bits.resize((N>>5)+1);
        }

位图的定义

第一种:构造一个8位的位图,所有为初始化为0

bitset<8> bs1; //00000000

第二种:构造一个8位的位图,根据所给的值初始化位图前N位 

bitset<8> bs2(100); //01100100

第三种:构造一个8位的位图,根据字符串中的0/1序列来初始化位图的前N位

bitset<8> bs2(string("111001")); //00111001

位图的set函数 

set函数的使用

	bitset<8> bs;
	bs.set(2); //设置第2位
	bs.set(4); //设置第4位
	cout << bs << endl; //00010100

set函数的模拟实现

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。(因为别的位不能受到影响)

        //设置位
        void set(size_t x)
        {
            size_t i = x / 32;//先获取在第i个整数
            size_t j = x % 32;//再获取在第j个位
            _bits[i] |= (1 << j);//将该位设置成1
        }

位图的reset函数

reset函数的使用

	bitset<8> bs;
	bs.set(2); //设置第2位
	bs.set(4); //设置第4位
	cout << bs << endl; //00010100
	bs.reset(2); //清空第0位
	cout << bs << endl; //00010000
	bs.reset(4); //清空第0位
	cout << bs << endl; //00000000

reset的模拟实现

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 个整数进行异或运算即可。
        void reset(size_t x)
        {
            size_t = i = x / 32;//先获取在第几个整数
            size_t = j = x % 32;//再获取在第几个位
            _bits[i] &= (~(1 << j));//然后将该位设置成0
        }

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1813276.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

【DBA早下班系列】—— 并行SQL/慢SQL 问题该如何高效收集诊断信息

1. 前言 OceanBase论坛问答区或者提交工单支持的时候大部分时间都浪费在了诊断信息的获取交互上&#xff0c;今天我就其中大家比较头疼的SQL问题&#xff0c;给大家讲解一下如何一键收集并行SQL/慢SQL所需要的诊断信息&#xff0c;减少沟通成本&#xff0c;让大家早下班。 2. …

Linux安装——初入linux

前言&#xff1a;linux是雷纳斯托瓦斯在1991年接触到学校机房的装配unix操作系统的电脑后&#xff0c; 立志并且力行大学四年创建出来的操作系统。 在大佬创建linux后就将它的源代码公开——开源。 同时&#xff0c; 大佬给linux取得全名是&#xff1a; Linux is not unix。lin…

使用 python 将 Markdown 文件转换为 ppt演示文稿

在这篇博客中&#xff0c;我们将展示如何使用 wxPython 创建一个简单的图形用户界面 (GUI)&#xff0c;以将 Markdown 文件转换为 PowerPoint 演示文稿。我们将利用 markdown2 模块将 Markdown 转换为 HTML&#xff0c;并使用 python-pptx 模块将 HTML 内容转换为 PowerPoint 幻…

笨蛋学算法之LeetCodeHot100_2_字母异位词分组(Java)

package com.lsy.leetcodehot100;import java.util.*;public class _Hot2_字母异位词分组 {public static List<List<String>> groupAnagrams(String[] strs){//首先&#xff0c;定义一个map类型&#xff0c;其中key为String&#xff0c;value为List<String>…

C# 中文字符串转GBK字节的示例

一、编写思路 在 C# 中&#xff0c;将中文字符串转换为 GBK 编码的字节数组需要使用 Encoding 类。然而&#xff0c;Encoding 类虽然默认并不直接支持 GBK 编码&#xff0c;但是可以通过以下方式来实现这一转换&#xff1a; 1.使用系统已安装的编码提供者&#xff08;如果系统…

axure使用中继器画柱状图

源文件在顶部。 在axure通过读取中继器中的数据来画柱状图&#xff0c;如下图&#xff1a; 1&#xff09;创建一个中继器&#xff0c;在里面创建两列&#xff1a;1列是柱状图底部的名称、2列是柱的高度&#xff0c;如下图&#xff1a; 2&#xff09;双击中继器&#xff0c;画一…

springmvc 全局异常处理器配置的三种方式深入底层源码分析原理

文章目录 springmvc 全局异常处理器配置的三种方式&深入底层源码分析原理配置全局异常处理器的三种方式实现接口HandlerExceptionResolver并配置到WebMvcConfigurer注解式配置ExceptionHandlercontroller里方法上定义ExceptionHandler 深入源码分析进入DispatcherServlet执…

防泄密的方法?用迅软DSE加密软件可靠吗?

防止泄密常用的方法则是使用加密软件&#xff0c;把文件转换为密文&#xff0c;这样一来&#xff0c;未授权的人员打不开&#xff0c;查看不到内容&#xff0c;也就防止了泄密行为的出现。只需用到加密软件&#xff0c;即可保护数据。 用迅软DSE加密软件可靠吗&#xff1f; 特…

【算法与数据结构】【数组篇】【题6-题10】

系列文章 本人系列文章-CSDN博客https://blog.csdn.net/handsomethefirst/article/details/138226266?spm1001.2014.3001.5502 1.数组基本知识点 1.1概念 数组就是一个集合。数组会用一些名为索引的数字来标识每项数据在数组中的位置&#xff0c;且在大多数编程语言中&…

java float 无处不是陷阱

小数位随意&#xff0c;不确定。 public float payerAmt; 数据库是 decimal&#xff08;10,2&#xff09; 页面输入后&#xff0c;保存到数据库竟然是随意的一个小数点&#xff0c; 中间没有经过任何运算&#xff0c;输入 - 保存 <result column"payer_amt" …

计算机图形学入门08:反走样、滤波与卷积

1.抗锯齿(反走样) 在上一章中&#xff0c;在光栅化三角形的时候出现了明显的锯齿效果。如下图所示是三角形采样过程&#xff1a; 从图上可知像素点不是纯红色就是纯白色。如果在采样前先进行模糊操作(滤波)&#xff0c;如下图所示&#xff1a; 经过模糊操作后三角形的边缘颜色变…

了解多线程

1.线程与并发 1.1 理解进程和线程的区别 进程&#xff1a;是指一个内存中运行的应用程序&#xff08;程序的一次运行就产生一个进程&#xff09;&#xff0c;每个进程都有自己独立的一块内存空间&#xff0c;比如在Windows的任务管理器中&#xff0c;一个运行的xx.exe就是一个进…

一个热门的源码整站数据打包完整代码(开箱即用),集成了最新有效数据和完美wordpress主题。

分享一个资源价值几千元的好代码资源网整站打包代码&#xff0c;这个wordpress网站基于集成了ripro9.1完全明文无加密后门版本定制开发&#xff0c;无需独立服务器&#xff0c;虚拟主机也可以完美运营&#xff0c;只要主机支持php和mysql即可。整合了微信登录和几款第三方的主题…

AGP7+ 适配 plugin 动态引入第三方插件

AGP4 适配前 def hwPlugin com.huawei.agconnectmProject.getPlugins().apply(hwPlugin)AGP7 适配后 在 AGP4 如果仍然使用上述代码&#xff0c;那么编译期会报错&#xff0c;升级版本之后使用下面的pluginManager 即可。 def hwPlugin com.huawei.agconnectmProject.plug…

Studio One安装教程+软件安装包下载

Studio One6全新版本上线 记录、生产、混合、掌握和执行所有操作。从工作室到舞台&#xff0c;Studio One6以易用为核心&#xff0c;是您的创意合作伙伴。 当你准备好登上舞台时&#xff0c;Studio One就在那里。只有Studio One从最初的灵感到完整的制作&#xff0c;最终混音…

3D感知视觉表示与模型分析:深入探究视觉基础模型的三维意识

在深度学习与大规模预训练的推动下&#xff0c;视觉基础模型展现出了令人印象深刻的泛化能力。这些模型不仅能够对任意图像进行分类、分割和生成&#xff0c;而且它们的中间表示对于其他视觉任务&#xff0c;如检测和分割&#xff0c;同样具有强大的零样本能力。然而&#xff0…

(三十八)Vue之插槽Slots

文章目录 插槽介绍插槽分类默认插槽具名插槽条件插槽动态插槽名 作用域插槽默认作用域插槽具名作用域插槽 上一篇&#xff1a;&#xff08;三十七&#xff09;vue 项目中常用的2个Ajax库 插槽介绍 在之前的文章中&#xff0c;我们已经了解到组件能够接收任意类型的值作为 prop…

【品质】如何培养幽默感,如何幽默的沟通与应对生活(自卑vs自信,悲观vs乐观)

【品质】如何培养幽默感&#xff0c;如何幽默和正能量的沟通与应对生活&#xff08;自卑vs自信&#xff0c;悲观vs乐观&#xff09; 文章目录 一、性格底色&#xff08;自我认知&#xff0c;世界观&#xff09;1、从悲观的底色开始2、用摆烂、自嘲的方式与世界和解 二、沟通方法…

2024050802-重学 Java 设计模式《实战模板模式》

重学 Java 设计模式&#xff1a;实战模版模式「模拟爬虫各类电商商品&#xff0c;生成营销推广海报场景」 一、前言 黎明前的坚守&#xff0c;的住吗&#xff1f; 有人举过这样一个例子&#xff0c;先给你张北大的录取通知书&#xff0c;但要求你每天5点起床&#xff0c;12点…

mysql和redis备份和恢复数据的笔记

一、mysql的备份及恢复方法&#xff1a; 1.完全备份与恢复 1.1物理备份与恢复 物理备份又叫冷备份&#xff0c;需停止数据库服务&#xff0c;适合线下服务器 备份数据流程&#xff1a; 第一步:制作备份文件 systemctl stop mysqld #创建存放备份文件的目录 mkdir /bakdir …