位图介绍（bitmap）
作者：互联网
1、位图（Bitmap）简介
位图是一种非常常见的结构，它使用每个二进制位来存放一个值的状态，正因为这个性质，它经常被用在数据压缩或者是索引等方面。
有这样一道题：给40亿个不重复的无符号整数，没有经过排序，然后再给一个树，如何快速判断这个数是否在40亿个数之中？在这里如果我们实打实的存放40亿个数据在内存中，那会占据将近15个G的内存，普通电脑根本无法满足，更不用说在对其进行查找操作了。 那么如果选择位图来存储的话我们只需要差不多500M就够了。大大的节省了内存的消耗。
如下图，我们把1表示存在状态，0表示不存在，那么该组数据中就标记了2和5两个数存在
2、C++位图实现
位图结构需要自己实现，C++并没有现成的数据结构可以用
一个int类型整数占4个字节，一共32位，可以标记32个数的状态，因此，我们把一个整数占用的内存叫做一个单元，一个单元标记32个数据的状态
我们对一个数据进行标记之前需要先确定在那个单元，N/32
在确定在该单元的第几位上 N%32
确定位置之后改变状态
（0-->1） ，采用或运算
(1-->0) ，采用与运算
#include<iostream>
#include<string.h>
#include<algorithm>
#include <vector>
#include<bitset>
using namespace std;
class BitMap
{
public:
//初始化位图的大小,range是要保存的数据个数，1个int数据可以标记32个状态，因为位图是不支持扩容操作的
//所以一开始要确定好位图的大小
//比如要标记1000个数据的状态，需要开int类型的数组大小为1000/32+1
BitMap(size_t range)
{
_bits.resize((range >> 5) + 1);
}
//在位图中标记第N个数据
void Set(size_t N)
{
//先确定在那个单元
size_t index = N >> 5;
//在确定在该单元的什么位置
size_t bitNum = N % 32;
//或运算对原来为1的状态没有影响，方便我们改变第N个数的状态
_bits[index] |= (1 << bitNum);
}
//在位图中的第N个数据标记置零
void Reset(size_t N)
{
size_t index = N >> 5;
size_t bitNum = N % 32;
//假设bitNum=3，则1<<3 = 1000
// 取反操作 ~(1000) = 0111
_bits[index] &= (~(1 << bitNum));
}
//判断第N个数是否被标记
bool check(size_t N)
{
//假设N=9，9>>5相当于9/（2^5）
size_t index = N >> 5;
//bitNum=9
size_t bitNum = N % 32;
//_bits[0]= 00000000 00000000 00000010 00000000
//_bits[0>>9=00000000 00000000 00000000 00000001
return (_bits[index] >> bitNum) & 1;
}
private:
vector<int> _bits;
};
int main()
{
BitMap bs(1001);
bs.Set(5);
bs.Set(63);
bool ret = bs.check(33);
if (ret)
{
cout << "它在" << endl;
}
else
{
cout << "它不在" << endl;
}
/*bitset<32>t1(~(9 >> 5));
bitset<32>t2(1 << 9);
cout << t1<< endl;
cout << t2 << endl;*/
system("pause");
return 0;
}
标签：bitNum,00000000,32,介绍,bitmap,include,bits,size 来源： https://www.cnblogs.com/-citywall123/p/13460398.html