Java 数据结构教程

Java 数据结构 - Bitset 类

BitSet 类创建一个特殊类型的数组，用于保存位值。它可以根据需要增加大小，这使得它类似于位向量。BitSet 的索引由非负值表示，每个索引都保存一个布尔值。

Java 中的 BitSet 类

BitSet 类实现了一组位或标志，可以单独设置和清除。当您需要跟踪一组布尔值时，此类非常有用；您只需为每个值分配一个位，并根据需要设置或清除它。BitSet 数组可以根据需要增加大小。这使得它类似于位向量。

BitSet 定义了以下两个构造函数。

序号	构造函数和描述
1	BitSet( ) 此构造函数创建一个默认对象。
2	BitSet(int size) 此构造函数允许您指定其初始大小，即它可以容纳的位数。所有位都初始化为零。

序号

构造函数和描述

BitSet( )

此构造函数创建一个默认对象。

BitSet(int size)

此构造函数允许您指定其初始大小，即它可以容纳的位数。所有位都初始化为零。

BitSet 实现 Cloneable 接口并定义下表中列出的方法

序号	方法和描述
1	void and(BitSet bitSet) 将调用 BitSet 对象的内容与 bitSet 指定的内容进行 AND 运算。结果将放入调用对象中。
2	void andNot(BitSet bitSet) 对于 bitSet 中的每个 1 位，调用 BitSet 中的对应位将被清除。
3	int cardinality( ) 返回调用对象中已设置位的数量。
4	void clear( ) 将所有位清零。
5	void clear(int index) 将 index 指定的位清零。
6	void clear(int startIndex, int endIndex) 将 startIndex 到 endIndex 之间的位清零。
7	Object clone( ) 复制调用 BitSet 对象。
8	boolean equals(Object bitSet) 如果调用位集等效于 bitSet 中传递的位集，则返回 true。否则，该方法返回 false。
9	void flip(int index) 反转 index 指定的位。
10	void flip(int startIndex, int endIndex) 反转 startIndex 到 endIndex 之间的位。
11	boolean get(int index) 返回指定索引处位的当前状态。
12	BitSet get(int startIndex, int endIndex) 返回一个 BitSet，其中包含从 startIndex 到 endIndex 的位。调用对象不会更改。
13	int hashCode( ) 返回调用对象的哈希码。
14	boolean intersects(BitSet bitSet) 如果调用对象和 bitSet 中至少有一对对应位为 1，则返回 true。
15	boolean isEmpty( ) 如果调用对象中的所有位都为零，则返回 true。
16	int length( ) 返回保存调用 BitSet 内容所需的位数。此值由最后一个 1 位的位置确定。
17	int nextClearBit(int startIndex) 返回下一个清除位（即下一个零位）的索引，从 startIndex 指定的索引开始。
18	int nextSetBit(int startIndex) 返回下一个设置位（即下一个 1 位）的索引，从 startIndex 指定的索引开始。如果没有设置位，则返回 -1。
19	void or(BitSet bitSet) 将调用 BitSet 对象的内容与 bitSet 指定的内容进行 OR 运算。结果将放入调用对象中。
20	void set(int index) 设置 index 指定的位。
21	void set(int index, boolean v) 将 index 指定的位设置为 v 中传递的值。True 设置位，False 清除位。
22	void set(int startIndex, int endIndex) 设置 startIndex 到 endIndex 之间的位。
23	void set(int startIndex, int endIndex, boolean v) 将 startIndex 到 endIndex 之间的位设置为 v 中传递的值。True 设置位，False 清除位。
24	int size( ) 返回调用 BitSet 对象中的位数。
25	String toString( ) 返回调用 BitSet 对象的字符串等效项。
26	void xor(BitSet bitSet) 将调用 BitSet 对象的内容与 bitSet 指定的内容进行 XOR 运算。结果将放入调用对象中。

示例

以下程序说明了此数据结构支持的几种方法

在线演示

import java.util.BitSet;
public class BitSetDemo {
   public static void main(String args[]) {
      BitSet bits1 = new BitSet(16);
      BitSet bits2 = new BitSet(16);
      
      // set some bits
      for(int i = 0; i < 16; i++) {
         if((i % 2) == 0) bits1.set(i);
         if((i % 5) != 0) bits2.set(i);
      }

      System.out.println("Initial pattern in bits1: ");
      System.out.println(bits1);
      System.out.println("\n Initial pattern in bits2: ");
      System.out.println(bits2);

      // AND bits
      bits2.and(bits1);
      System.out.println("\nbits2 AND bits1: ");
      System.out.println(bits2);

      // OR bits
      bits2.or(bits1);
      System.out.println("\nbits2 OR bits1: ");
      System.out.println(bits2);

      // XOR bits
      bits2.xor(bits1);
      System.out.println("\nbits2 XOR bits1: ");
      System.out.println(bits2);
   }
}

输出

Initial pattern in bits1:
{0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14}

Initial pattern in bits2:
{1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14}

bits2 AND bits1:
{2, 4, 6, 8, 12, 14}

bits2 OR bits1:
{0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14}

bits2 XOR bits1:
{}

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