Bitmap 位图 Java实现

一、结构思想

以 bit 作为存储单位进行布尔值存取的数据结构。
表现为:给定第i位,该bit为1则表示true,为0则表示false。

二、使用场景及优点

适用于对布尔或0、1值进行(大量)存取的场景。

如:记录一个用户365天的签到记录,签了为true,没签为false。若是以普通key/value数据结构,每个用户都需要记录365条,当用户量很大时会造成巨大的空间开销。
因此运用位图的话,每天签到记录只占1个位(bit),一共就365位,则只需48个字节就能容纳。

优点
能够进行低空间消耗且高效的布尔值存取

三、具体实现

实现源码:https://github.com/SimpleIto/data_structure/blob/master/src/bitmap/Bitmap.java

主要考虑以下问题:

  1. 用什么物理结构存储一系列bit?
  2. 如何通过位操作高效的实现对给指定bit的获取、修改操作?(而不是通过字符串转去转来臃肿的实现)

解决思路:

  1. Java中,使用 byte[] 字节数组来存储bit。 1 byte = 8 bit
  2. 对于获取操作
    思路:拿到目标bit所在的byte后,将其向右位移(并将高位置0),使目标bit在第一位,这样就能得到目标bit的值 0或1。
    1) 通过 byte[index >> 3] (等价于byte[index/8])取到目标bit所在的byte。
    2) 令 i = index&7(等价于index%8)得到目标bit在该byte中所在的位置。
    3) 为了将目标bit前面的高位置0(这样位移后的值才等于目标bit本身):需要构建到目标bit为止的低位掩码,即 0b11111111 >>>(7 - i),再与原byte做&运算。
    4) 最后将结果向右位移 i 位,使目标bit处在第一位,结果值即为所求。
  3. 对于修改操作
    思路:根据设定值true或false的不同,分为两种操作逻辑
    1) 如果value为true,则目标位应与1做“或”运算。需构建“目标位为1,其他为0”的操作数(因为实际操作的是byte,为了只修改目标bit,而不影响其他位)
    2) 如果value为false,则目标位应与0做“与”运算。则需构建“目标位为0,其他为1”的操作数。
    3) 构建目标位为1其他位为0的操作数:1 << (index & 7)

原文地址:https://www.cnblogs.com/simpleito/p/10740288.html

时间: 2024-11-08 22:38:48

Bitmap 位图 Java实现的相关文章

【Bitmap Index】B-Tree索引与Bitmap位图索引的锁代价比较研究

通过以下实验,来验证Bitmap位图索引较之普通的B-Tree索引锁的“高昂代价”.位图索引会带来“位图段级锁”,实际使用过程一定要充分了解不同索引带来的锁代价情况. 1.为比较区别,创建两种索引类型的测试表1)在表t_bitmap上创建位图索引[email protected]> create table t_bitmap (id number(10), name varchar2(10),sex varchar2(1)); Table created. [email protected]>

ios 基本图形的绘制 基于bitmap 位图

内容包括 图片水印,图片裁剪,屏幕截图,背景平铺 1.图片水印功能 #import "UIImage+MJ.h" @implementation UIImage (MJ) + (instancetype)waterImageWithBg:(NSString *)bg logo:(NSString *)logo { UIImage *bgImage = [UIImage imageNamed:bg]; // 1.创建一个基于位图的上下文(开启一个基于位图的上下文) UIGraphicsB

重温delphi之:如何将Bitmap位图与base64字符串相互转换

先引用delphi自带的单元 uses EncdDecd; 然后就可以使用下面二个函数了: by 菩提树下的杨过 http://yjmyzz.cnblogs.com/ ///将Bitmap位图转化为base64字符串function BitmapToString(img:TBitmap):string ;var  ms:TMemoryStream;  ss:TStringStream;  s:string;begin    ms := TMemoryStream.Create;    img.S

Bitmap 位图

1.  概述 位图(bitmap)是一种非常常用的结构,在索引,数据压缩等方面有广泛应用.本文介绍了位图的实现方法及其应用场景. 2. 位图实现 (1)自己实现 在位图中,每个元素为"0"或"1",表示其对应的元素不存在或者存在. #define INT_BITS sizeof(int) #define SHIFT 5 // 2^5=32 #define MASK 0x1f // 2^5=32 #define MAX 1024*1024*1024 //max num

BitMap位图

BitMap位图算法https://blog.csdn.net/varyall/article/details/79662029 常见面试题 题1:在2.5亿个整数找出不重复的整数,内存不足以容纳着2.5亿个整数. 方案1:使用2-Bitmap 每个数分配2bit,00表示不存在,01表示出现一次,10表示多次,11无意义.然后遍历修改Bitmap中的对应位,如果是00则变01,01则变10,10则保持不变.遍历修改完后,最后遍历输出对应位是01的整数. 方案2:分治法 先将2.5亿个数划分成

BitMap位图与海量数据的理解

1. Bit Map算法简介 来自于<编程珠玑>.所谓的Bit-map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,因此在存储空间方面,可以大大节省. 2. Bit Map的基本思想 我们先来看一个具体的例子,假设我们要对0-7内的5个元素(4,7,2,5,3)排序(这里假设这些元素没有重复).那么我们就可以采用Bit-map的方法来达到排序的目的.要表示8个数,我们就只需要8个Bit(1Bytes),首先我们开辟1Byte的空间,将

bitmap位图法

位图法定义 位图法就是bitmap的缩写,所谓bitmap,是用每一位来存放某种状态,适用于大规模数据,但数据状态又不是很多的情况.通常是用来判断某个数据存不存在的. 例如,要判断一千万个人的状态,每个人只有两种状态:男人,女人,可以用0,1表示.那么就可以开一个int数组,一个int有32个位,就可以表示32个人.操作的时候可以使用位操作. 本文地址:http://www.cnblogs.com/archimedes/p/bitmap.html,转载请注明源地址. 数据结构 unsigned

PHP实现 bitmap 位图排序 求交集

2014年12月16日 17:15:09 初始化一串全为0的二进制; 现有一串无序的整数数组; 如果整数x在这个整数数组当中,就将二进制串的第x位置为1; 然后顺序读取这个二进制串,并将为1的位转换成整数,顺序存放到新的集合中,就是排好序的了 排序代码: 1 function sort() 2 { 3 // var_dump(PHP_INT_MAX, PHP_INT_SIZE); 4 // int 9223372036854775807 5 // int 8 6 $bitmap = array_

布隆算法Bitmap(位图算法)

2A酶畔B度s冉园亮9Qhttp://www.zcool.com.cn/collection/ZMTgzODMwMzY=.html BN49Y诳切5糖AQG5门http://www.zcool.com.cn/collection/ZMTgzODMxMDA=.html 9敦n傺1艺39牟17http://www.zcool.com.cn/collection/ZMTgzODMxNTY=.html gElMvot踊促炭剐5ZPhttp://www.zcool.com.cn/collection/ZM