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數據結構之位圖(bitmap)詳解

2020-01-26 15:21:55
字體:
來源:轉載
供稿:網友

1.  概述

位圖(bitmap)是一種非常常用的結構,在索引,數據壓縮等方面有廣泛應用。本文介紹了位圖的實現方法及其應用場景。

2. 位圖實現

(1)自己實現
在位圖中,每個元素為“0”或“1”,表示其對應的元素不存在或者存在。

復制代碼 代碼如下:

#define INT_BITS sizeof(int)
 
#define SHIFT 5 // 2^5=32
 
#define MASK 0x1f // 2^5=32
 
#define MAX 1024*1024*1024 //max number
 
int bitmap[MAX / INT_BITS];
 
/*
 
* 設置第i位
 
* i >> SHIFT 相當于 i / (2 ^ SHIFT),
 
* i&MASK相當于mod操作 m mod n 運算
 
*/
 
void set(int i) {
 
bitmap[i >> SHIFT] |= 1 << (i & MASK);
 
}
 
//獲取第i位
 
int test(int i) {
 
return bitmap[i >> SHIFT] & (1 << (i & MASK));
 
}
 
//清除第i位
 
int clear(int i) {
 
return bitmap[i >> SHIFT] & ~(1 << (i & MASK));
 
}

(2)函數庫實現

C++的STL中有bitmap類,它提供了很多方法,詳見:http://www.cplusplus.com/reference/stl/bitset/

3.  位圖應用

3.1    枚舉
(1)全組合
字符串全組合枚舉(對于長度為n的字符串,組合方式有2^n種),如:abcdef,可以構造一個從字符串到二進制的映射關系,通過枚舉二進制來進行全排序。

復制代碼 代碼如下:

null――> 000000
f――> 000001
e――> 000010
ef――> 000011
……
abcedf――> 111111

(2)哈米爾頓距離

枚舉算法,復雜度是O(N^2),怎樣降低復雜度呢?
如果是N 個二維的點,那么我們可以怎么用較快的方法求出

通過簡單的數學變形,我們可以得到這樣的數學公式:

通過觀察,我們發現每一對相同元的符號必定相反,如:x_i-y_i,于是我們有了一個二進制思想的思路,那就是枚舉這些二i維的點的x 軸y 軸前的正負號,這樣就可以用一個0~3 的數的二進制形式來表示每個元素前面的正負號,1表示+號,0表示−號,如:2 表示的二進制位形式為10表示x_i-y_i。這樣我們就可以通過2^2*N次記錄下這些二元組的不同的符號的數值,對于每個二進制來表示的不同的式子只需記錄下他們的值,這樣我們只需求max_i 和min_i出這些相同的二進制表示的式子max_i 亚洲香蕉成人av网站在线观看_欧美精品成人91久久久久久久_久久久久久久久久久亚洲_热久久视久久精品18亚洲精品_国产精自产拍久久久久久_亚洲色图国产精品_91精品国产网站_中文字幕欧美日韩精品_国产精品久久久久久亚洲调教_国产精品久久一区_性夜试看影院91社区_97在线观看视频国产_68精品久久久久久欧美_欧美精品在线观看_国产精品一区二区久久精品_欧美老女人bb

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