文章目录
- [1. 位图概念](#1. 位图概念)
- [2. 位图的实现](#2. 位图的实现)
- [3. 位图的应用](#3. 位图的应用)
1. 位图概念
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面试题
给 40 亿个不重复的无符号整数,没排过序。给一个无符号整数,如何快速判断一个数是否在这 40 亿个数中。
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遍历,时间复杂度 O(N)
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排序 O(NlogN),利用二分查找:logN
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位图解决:
数据是否在给定的整型数据中,结果是在或者不在,刚好是两种状态,那么可以使用一个二进制比特位来代表数据是否存在,如果二进制比特位为 1,代表存在,为 0 代表不存在。
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位图概念
所谓位图,就是用每一位来存放某种状态,适用于海量数据,数据无重复的场景。通常是用来判断某个数据存不存在的。
2. 位图的实现
cpp
template<size_t N>
class bitset
{
public:
bitset()
{
_bits.resize(N / 32 + 1, 0);
}
// 把 x 映射的位标记成 1
void set(size_t x)
{
assert(x <= N);
size_t i = x / 32;
size_t j = x % 32;
_bits[i] |= (1 << j);
}
// 将 x 映射的位标记成 0
void reset(size_t x)
{
assert(x <= N);
size_t i = x / 32;
size_t j = x % 32;
_bits[i] &= ~(1 << j);
}
// 检测位图中 x 是否为 1
bool test(size_t x)
{
assert(x <= N);
size_t i = x / 32;
size_t j = x % 32;
return _bits[i] & (1 << j);
}
private:
vector<int> _bits;
};
3. 位图的应用
- 快速查找某个数据是否在一个集合中;
- 排序 + 去重;
- 求两个集合的交集、并集等;
- 操作系统中磁盘块标记;
- ...
END