数据结构：Bitset

这个东西看起来很棒棒的样子呀

bitset存储二进制数位

bitset就像一个bool类型的数组一样

bitset中的每个元素都能单独被访问

整数类型和布尔数组都能转化成bitset

有关Bitset的定义，运算以及相关的函数详见dalao的博客

https://www.cnblogs.com/RabbitHu/p/bitset.html

我将在文章的结尾摘抄这些内容用于整理板子

使用这个在处理二进制形式的数据的时候会非常方便

我个人的理解就是把二进制数当成十进制数来用的一种强力的数据结构

而且占用的空间很小，差不多逻辑满足了内存中的空间分布

其实换个角度来说，这个东西也没用

因为十进制数+位运算就直接相当于这个东西了

只不过它更加形象和直白并配备了一些函数不用自己写了而已

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bitset存储二进制数位。

bitset就像一个bool类型的数组一样，但是有空间优化——bitset中的一个元素一般只占1 bit，相当于一个char元素所占空间的八分之一。

bitset中的每个元素都能单独被访问，例如对于一个叫做foo的bitset，表达式foo[3]访问了它的第4个元素，就像数组一样。

bitset有一个特性：整数类型和布尔数组都能转化成bitset。

bitset的大小在编译时就需要确定。如果你想要不确定长度的bitset，请使用（奇葩的）vector<bool>。

定义一个bitset

// constructing bitsets
#include <iostream>       // std::cout
#include <string>         // std::string
#include <bitset>         // std::bitset

int main ()
{
  std::bitset<16> foo;
  std::bitset<16> bar (0xfa2);
  std::bitset<16> baz (std::string("0101111001"));

  std::cout << "foo: " << foo << '\n';
  std::cout << "bar: " << bar << '\n';
  std::cout << "baz: " << baz << '\n';

  return 0;
}

输出结果：

foo: 0000000000000000
bar: 0000111110100010
baz: 0000000101111001

bitset的运算

bitset的运算就像一个普通的整数一样，可以进行与(&)、或(|)、异或(^)、左移(<<)、右移(>>)等操作。

// bitset operators
#include <iostream>       // std::cout
#include <string>         // std::string
#include <bitset>         // std::bitset

int main ()
{
  std::bitset<4> foo (std::string("1001"));
  std::bitset<4> bar (std::string("0011"));

  std::cout << (foo^=bar) << '\n';       // 1010 (XOR,assign)
  std::cout << (foo&=bar) << '\n';       // 0010 (AND,assign)
  std::cout << (foo|=bar) << '\n';       // 0011 (OR,assign)

  std::cout << (foo<<=2) << '\n';        // 1100 (SHL,assign)
  std::cout << (foo>>=1) << '\n';        // 0110 (SHR,assign)

  std::cout << (~bar) << '\n';           // 1100 (NOT)
  std::cout << (bar<<1) << '\n';         // 0110 (SHL)
  std::cout << (bar>>1) << '\n';         // 0001 (SHR)

  std::cout << (foo==bar) << '\n';       // false (0110==0011)
  std::cout << (foo!=bar) << '\n';       // true  (0110!=0011)

  std::cout << (foo&bar) << '\n';        // 0010
  std::cout << (foo|bar) << '\n';        // 0111
  std::cout << (foo^bar) << '\n';        // 0101

  return 0;
}

上面代码的输出结果见注释。（注意，这段代码涉及赋值操作）

bitset的相关函数

对于一个叫做foo的bitset：
foo.size() 返回大小（位数）
foo.count() 返回1的个数
foo.any() 返回是否有1
foo.none() 返回是否没有1
foo.set() 全都变成1
foo.set(p) 将第p + 1位变成1
foo.set(p, x) 将第p + 1位变成x
foo.reset() 全都变成0
foo.reset(p) 将第p + 1位变成0
foo.flip() 全都取反
foo.flip(p) 将第p + 1位取反
foo.to_ulong() 返回它转换为unsigned long的结果，如果超出范围则报错
foo.to_ullong() 返回它转换为unsigned long long的结果，如果超出范围则报错
foo.to_string() 返回它转换为string的结果

本文作者：胡小兔 
博客地址：http://rabbithu.cnblogs.com