bitmap进行个数统计

昨天看了编程珠玑第一章的内容, 发现bitmap对于统计某一个范围内的整数个数效率很高, 就自己实现了一下:

这是原始的bitmap, 用于统计0~maxSize是否出现, 也可以用于排序

public class BitMap
{
    private int[] arr ;
    private final int mask = 0X1F ; //用于表示偏移量
    private final int shift = 5 ; //用于表示index处于arr的第几个

    public BitMap(int maxSize)
    {
        arr = new int[(maxSize-1)/32+1] ;
    }

    //将index置1
    public void set(int index)
    {
        //index>>5表示index在int中的第几个
        //由于mask为16进制的11111, 所以index&mask的结果就是index在int中的位置
        //或运算表示置1 , 与0相与表示置0
        arr[index>>5] |= (1<<(index&mask)) ;
    }

    //将index清零
    public void clear(int index)
    {
        arr[index>>5] &= (~(1<<(index&mask))) ;
    }

    //测试index是否为1
    public boolean test(int index)
    {
        return (arr[index>>5] &= (1<<(index&mask))) != 0 ;
    }
}

如果每个数字可能出现10次, 那么一个int型就可以表示8个元素, bitmap如下:

/**
 * 每个数字最多出现10次
 */
public class BitMap_FourBit
{
    private int[] map ;
    private int shift = 3 ;
    private int mask = 0X7 ;

    public BitMap_FourBit(int N)
    {
        map = new int[(N-1)/4+1] ;
    }

    //加1
    public void add(int index)
    {
        int pos = index>>shift ;//除以8获取他在map中的位置
        int offset = offset(index) ;//获取在int中的偏移量

        int bit = get(pos , offset) ;

        clear(pos , offset);
        //System.out.println(bit);
        bit += (1<<offset) ; //加1

        map[pos] |= bit ;
    }

    //清0
    public void clear(int index)
    {
        int pos = pos(index) ;//除以8获取他在map中的位置
        int offset = offset(index) ;//获取偏移量

        clear(pos , offset);
    }

    //获取
    public int get(int index)
    {
        int pos = pos(index) ;
        int offset = offset(index) ;//获取偏移量

        return count(get(pos , offset)) ;
    }

    //除以4获取他在map中的位置
    private int pos(int index)
    {
        return index>>shift ;
    }

    //获取在int中位置
    private int offset(int index)
    {
        return (index&mask)<<2 ;
    }

    //统计个数
    private int count(int num)
    {
        int result = 0XF ;

        if((num & result) != 0)
            return result & num ;

        for(int i=1 ; i<=8 ; i++)
        {
            result <<= 4 ;

            if((num & result) != 0)
            {
                result &= num ;
                return result >> (4*i) ;
            }
        }

        return 0 ;
    }

    private int get(int pos , int offset)
    {
        int bit = 0XF<<offset ;

        return map[pos] & bit ;
    }

    private void clear(int pos , int offset)
    {
        int bit = 0XF<<offset ;
        map[pos] &= (~bit) ; //将原来的位置清0
    }

    public static void main(String[] args) {
        BitMap_FourBit bitMap_fourBit = new BitMap_FourBit(16) ;

        bitMap_fourBit.add(8) ;
        bitMap_fourBit.add(8) ;
        bitMap_fourBit.add(9) ;
        bitMap_fourBit.add(9) ;
        bitMap_fourBit.add(9) ;
        bitMap_fourBit.add(8) ;

        bitMap_fourBit.clear(9);

        System.out.println(bitMap_fourBit.get(8)) ;
        System.out.println(bitMap_fourBit.get(9)) ;
    }
}