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)) ;
     }
 }