bitset位图讲解

bitset可以用来处理位图问题，用位可以大大减少占用的空间内存，但是位图问题适合处理不重复的，在一定范围内的整数问题。用两个位图可以处理只出现一次问题

#include <bitset>

bitset<N> bit;//初始化会默认都为0。

bitset用法

bitset<N>最大支持到多少？

理论上只要内存够大就可以，跟数组一样

细节补充，暂时还用不到，当作了解

3.5.1  bitset的定义和初始化

表3-6列出了bitset的构造函数。类似于vector，bitset类是一种类模板；而与vector不一样的是bitset类型对象的区别仅在其长度而不在其类型。在定义bitset时，要明确bitset含有多少位，须在尖括号内给出它的长度值：

bitset<32> bitvec; //32位，全为0。

给出的长度值必须是常量表达式（2.7节）。正如这里给出的，长度值必须定义为整型字面值常量或是已用常量值初始化的整数类型的const对象。

这条语句把bitvec定义为含有32个位的bitset对象。和vector的元素一样，bitset中的位是没有命名的，程序员只能按位置来访 问它们。位集合的位置编号从0开始，因此，bitvec的位序是从0到31。以0位开始的位串是低阶位（low-order bit），以31位结束的位串是高阶位(high-order bit)。

bitset<n> b; 
b有n位，每位都为0

bitset<n> b(u); 
b是unsigned long型u的一个副本

bitset<n> b(s); 
b是string对象s中含有的位串的副本

bitset<n> b(s, pos, n); 
b是s中从位置pos开始的n个位的副本

1. 用unsigned值初始化bitset对象

当用unsigned
long值作为bitset对象的初始值时，该值将转化为二进制的位模式。而bitset对象中的位集作为这种位模式的副本。如果bitset类型长度大
于unsigned long值的二进制位数，则其余的高阶位置为0；如果bitet类型长度小于unsigned
long值的二进制位数，则只使用unsigned值中的低阶位，超过bitet类型长度的高阶位将被丢弃。

在32位unsigned long的机器上，十六进制值0xffff表示为二进制位就是十六个1和十六个0（每个0xf可表示为1111）。可以用0xffff初始化bitset对象：

// bitvec1 is smaller than the initializer

bitset<16> bitvec1(0xffff);          // bits 0 ... 15 are set to 1

// bitvec2 same size as initializer

bitset<32> bitvec2(0xffff);          // bits 0 ... 15 are set to 1; 16 ... 31 are 0

// on a 32-bit machine, bits 0 to 31 initialized from 0xffff

bitset<128> bitvec3(0xffff);         // bits 32 through 127 initialized to zero

上面的三个例子中，0到15位都置为1。由于bitvec1位数少于unsigned
long的位数，因此bitvec1的初始值的高阶位被丢弃。bitvec2和unsigned
long长度相同，因此所有位正好放置了初始值。bitvec3长度大于32，31位以上的高阶位就被置为0。

2. 用string对象初始化bitset对象

当用string对象初始化bitset对象时，string对象直接表示为位模式。从string对象读入位集的顺序是从右向左：

string strval("1100");

bitset<32> bitvec4(strval);

bitvec4的位模式中第2和3的位置为1，其余位置都为0。如果string对象的字符个数小于bitset类型的长度，则高阶位将置为0。

string对象和bitset对象之间是反向转化的：string对象的最右边字符（即下标最大的那个字符）用来初始化bitset对象的低阶位（即下标为0的位）。当用string对象初始化bitset对象时，记住这一差别很重要。

不一定要把整个string对象都作为bitset对象的初始值。相反，可以只用某个子串作为初始值：

string str("1111111000000011001101");

bitset<32> bitvec5(str, 5, 4); // 4 bits starting at str[5], 1100

bitset<32> bitvec6(str, str.size() - 4);     // use last 4 characters

这里用str中从str[5]开始包含四个字符的子串来初始化bitvec5。照常，初始化bitset对象时总是从子串最右边结尾字符开始
的，bitvec5的从0到3的二进制位置为1100，其他二进制位都置为0。如果省略第三个参数则意味着取从开始位置一直到string末尾的所有字
符。本例中，取出str末尾的四位来对bitvec6的低四位进行初始化。bitvec6其余的位初始化为0。这些初始化过程的图示如下：

多种bitset操作（表3-7）用来测试或设置bitset对象中的单个或多个二进制位：

表3-7  bitset操作
b.any() 
b中是否存在置为1的二进制位？

b.none() 
b中不存在置为1的二进制位吗？

b.count() 
b中置为1的二进制位的个数

b.size() 
b中二进制位的个数

b[pos] 
访问b中在pos处的二进制位

b.test(pos) 
b中在pos处的二进制位是否为1？

b.set() 
把b中所有二进制位都置为1

b.set(pos) 
把b中在pos处的二进制位置为1

b.reset() 
把b中所有二进制位都置为0

b.reset(pos) 
把b中在pos处的二进制位置为0

b.flip() 
把b中所有二进制位逐位取反

b.flip(pos) 
把b中在pos处的二进制位取反

b.to_ulong() 
用b中同样的二进制位返回一个unsigned long值

os << b 
把b中的位集输出到os流

. 输出二进制位

可以用输出操作符输出bitset对象中的位模式：

bitset<32> bitvec2(0xffff); // bits 0 ... 15 are set to 1; 16 ... 31 are 0

cout << "bitvec2: " << bitvec2 << endl;

输出结果为：

bitvec2: 00000000000000001111111111111111