完成公司网站建设,网站建设都 包括哪些,中国建设银行网站荆门网点查询,网站去版权文章目录 前言数据结构添加与删除操作 JDK中BitSet源码解析重要成员属性初始化添加数据清除数据获取数据size和length方法集合操作#xff1a;与、或、异或 前言
为什么称为bitmap#xff1f; bitmap不仅仅存储介质以及数据结构不同于hashmap#xff0c;存储的key和value也… 文章目录 前言数据结构添加与删除操作 JDK中BitSet源码解析重要成员属性初始化添加数据清除数据获取数据size和length方法集合操作与、或、异或 前言
为什么称为bitmap bitmap不仅仅存储介质以及数据结构不同于hashmap存储的key和value也不同。
bitmap的key是元素的indexvalue只有0或者1具体结构见下文。
数据结构
Bit-map的基本思想就是用一个bit位来标记某个元素对应的Value而Key即是该元素。由于采用了Bit为单位来存储数据因此可以很大程度上节省存储空间。
举例 key-value: bitmap[1] 1、bitmap[2]0
添加与删除操作
添加使用1和key所在位的value进行 或
删除使用1和key所在位的value进行 与
JDK中BitSet源码解析
位于java.util包中
重要成员属性
/** BitSets are packed into arrays of words. Currently a word is* a long, which consists of 64 bits, requiring 6 address bits.* The choice of word size is determined purely by performance concerns.* 采用long作为载体long有8个byte所以有一个long有64个bit64这个数字需要6个bit承载*/
private final static int ADDRESS_BITS_PER_WORD 6;
// 每一个words里面的元素占有64位
private final static int BITS_PER_WORD 1 ADDRESS_BITS_PER_WORD;
private final static int BIT_INDEX_MASK BITS_PER_WORD - 1;
/* Used to shift left or right for a partial word mask */
private static final long WORD_MASK 0xffffffffffffffffL;
/*** serialField bits long[]** The bits in this BitSet. The ith bit is stored in bits[i/64] at* bit position i % 64 (where bit position 0 refers to the least* significant bit and 63 refers to the most significant bit).*/
private static final ObjectStreamField[] serialPersistentFields {new ObjectStreamField(bits, long[].class),
};
/*** The internal field corresponding to the serialField bits.* bitset的数据载体*/
private long[] words;
/*** The number of words in the logical size of this BitSet.* 表示数组中最多使用的元素个数也就是最后一个不为 0 的元素的索引加 1比如[0,4,0,0]数组长度为 4但是最后一个不为 0 的元素是 1所以 wordsInUse 2*/
private transient int wordsInUse 0;初始化
创建一个 BitSet 对象时默认 words 的长度为 1并且 words[0] 0。当然也可以用户给定一个具体的容量大小如下代码
/**
* BitSet.class
* 创建一个能存储给定数据索引的 BitSet
*/
public BitSet(int nbits) {// 参数合法性判断if (nbits 0)throw new NegativeArraySizeException(nbits 0: nbits);// 调用 initWords 方法初始化initWords(nbits);sizeIsSticky true;
}private void initWords(int nbits) {words new long[wordIndex(nbits-1) 1];
}
// 得到 bitIndex 对应的 words 下标
private static int wordIndex(int bitIndex) {return bitIndex ADDRESS_BITS_PER_WORD;
}添加数据
public void set(int bitIndex) {// 参数合法性检验if (bitIndex 0)throw new IndexOutOfBoundsException(bitIndex 0: bitIndex);// 得到对应的数组下标int wordIndex wordIndex(bitIndex);// 是否要扩容expandTo(wordIndex);// 修改数据words[wordIndex] | (1L bitIndex); // 参数检查checkInvariants();
}
private void expandTo(int wordIndex) {int wordsRequired wordIndex1;if (wordsInUse wordsRequired) {// 扩容ensureCapacity(wordsRequired);wordsInUse wordsRequired;}
}
private void ensureCapacity(int wordsRequired) {if (words.length wordsRequired) {// Allocate larger of doubled size or required size// 基本上是扩容两倍int request Math.max(2 * words.length, wordsRequired);words Arrays.copyOf(words, request);sizeIsSticky false;}}注意这里的set(bitIndex)是让二进制的位置为1并不是让words数组的某一index为1. 扩容的逻辑是如果需要的长度大于数组的两倍则扩容到需要的长度。否则扩容位数组的两倍。
清除数据
public void clear(int bitIndex) {//...int wordIndex wordIndex(bitIndex);// 如果 wordIndex wordsInUse说明该索引要么不存在要么一定是 0 直接返回即可if (wordIndex wordsInUse)return;words[wordIndex] ~(1L bitIndex);recalculateWordsInUse();//...
}
// 修改完可能会引起 wordsInUse 的变化所以还要调用 recalculateWordsInUse() 重新计算 wordsInUse从后往前遍历直到遇到 words[i] ! 0修改 wordsInUse i1。
private void recalculateWordsInUse() {int i;for (i wordsInUse-1; i 0; i--)if (words[i] ! 0)break;wordsInUse i1; // The new logical size
}获取数据
public boolean get(int bitIndex) {if (bitIndex 0)throw new IndexOutOfBoundsException(bitIndex 0: bitIndex);checkInvariants();int wordIndex wordIndex(bitIndex);return (wordIndex wordsInUse) ((words[wordIndex] (1L bitIndex)) ! 0);
}size和length方法
/*** Returns the number of bits of space actually in use by this* {code BitSet} to represent bit values.* The maximum element in the set is the size - 1st element.** return the number of bits currently in this bit set*/
public int size() {return words.length * BITS_PER_WORD;
}/*** Returns the logical size of this {code BitSet}: the index of* the highest set bit in the {code BitSet} plus one. Returns zero* if the {code BitSet} contains no set bits.* 最高非0位1** return the logical size of this {code BitSet}* since 1.2*/
public int length() {if (wordsInUse 0)return 0;return BITS_PER_WORD * (wordsInUse - 1) (BITS_PER_WORD - Long.numberOfLeadingZeros(words[wordsInUse - 1]));
}size方法words数组的长度 * 64每个long的长度lenght方法最高位的1所在位置 1 示例
集合操作与、或、异或
集合操作还是很常用的具体不作说明了自行去看源码。
本文就到这里下一篇介绍它的高级应用。
