## 方法介绍
### [](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/zh/06.07.md#什么是bit-map)什么是Bit-map
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。
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,将这些空间的所有Bit位都置为0(如下图:)
[![](http://box.kancloud.cn/2015-07-06_5599ff5740316.gif)](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/images/9/9.2/9.2.1.gif)
然后遍历这5个元素,首先第一个元素是4,那么就把4对应的位置为1(可以这样操作 p+(i/8)|(0×01<<(i%8)) 当然了这里的操作涉及到Big-ending和Little-ending的情况,这里默认为Big-ending),因为是从零开始的,所以要把第五位置为一(如下图):
[![](http://box.kancloud.cn/2015-07-06_5599ff5df2dd7.gif)](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/images/9/9.2/9.2.2.gif)
然后再处理第二个元素7,将第八位置为1,,接着再处理第三个元素,一直到最后处理完所有的元素,将相应的位置为1,这时候的内存的Bit位的状态如下:
[![](http://box.kancloud.cn/2015-07-06_5599ff65b1d06.gif)](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/images/9/9.2/9.2.3.gif)
然后我们现在遍历一遍Bit区域,将该位是一的位的编号输出(2,3,4,5,7),这样就达到了排序的目的。下面的代码给出了一个BitMap的用法:排序。
~~~
//定义每个Byte中有8个Bit位
#include <memory.h>
#define BYTESIZE 8
void SetBit(char *p, int posi)
{
for(int i=0; i < (posi/BYTESIZE); i++)
{
p++;
}
*p = *p|(0x01<<(posi%BYTESIZE));//将该Bit位赋值1
return;
}
void BitMapSortDemo()
{
//为了简单起见,我们不考虑负数
int num[] = {3,5,2,10,6,12,8,14,9};
//BufferLen这个值是根据待排序的数据中最大值确定的
//待排序中的最大值是14,因此只需要2个Bytes(16个Bit)
//就可以了。
const int BufferLen = 2;
char *pBuffer = new char[BufferLen];
//要将所有的Bit位置为0,否则结果不可预知。
memset(pBuffer,0,BufferLen);
for(int i=0;i<9;i++)
{
//首先将相应Bit位上置为1
SetBit(pBuffer,num[i]);
}
//输出排序结果
for(int i=0;i<BufferLen;i++)//每次处理一个字节(Byte)
{
for(int j=0;j<BYTESIZE;j++)//处理该字节中的每个Bit位
{
//判断该位上是否是1,进行输出,这里的判断比较笨。
//首先得到该第j位的掩码(0x01<<j),将内存区中的
//位和此掩码作与操作。最后判断掩码是否和处理后的
//结果相同
if((*pBuffer&(0x01<<j)) == (0x01<<j))
{
printf("%d ",i*BYTESIZE + j);
}
}
pBuffer++;
}
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
BitMapSortDemo();
return 0;
}
~~~
可进行数据的快速查找,判重,删除,一般来说数据范围是int的10倍以下
### [](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/zh/06.07.md#基本原理及要点)基本原理及要点
使用bit数组来表示某些元素是否存在,比如8位电话号码.
## [](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/zh/06.07.md#问题实例)问题实例
**1、在2.5亿个整数中找出不重复的整数,注,内存不足以容纳这2.5亿个整数**
**解法一**:采用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)进行,共需内存2^32 * 2 bit=1 GB内存,还可以接受。然后扫描这2.5亿个整数,查看Bitmap中相对应位,如果是00变01,01变10,10保持不变。所描完事后,查看bitmap,把对应位是01的整数输出即可。
**解法二**:也可采用与第1题类似的方法,进行划分小文件的方法。然后在小文件中找出不重复的整数,并排序。然后再进行归并,注意去除重复的元素。”
**2、给40亿个不重复的unsigned int的整数,没排过序的,然后再给一个数,如何快速判断这个数是否在那40亿个数当中?**
**解法一**:可以用位图/Bitmap的方法,申请512M的内存,一个bit位代表一个unsigned int值。读入40亿个数,设置相应的bit位,读入要查询的数,查看相应bit位是否为1,为1表示存在,为0表示不存在。
- 关于
- 第一部分 数据结构
- 第一章 字符串
- 1.0 本章导读
- 1.1 旋转字符串
- 1.2 字符串包含
- 1.3 字符串转换成整数
- 1.4 回文判断
- 1.5 最长回文子串
- 1.6 字符串的全排列
- 1.10 本章习题
- 第二章 数组
- 2.0 本章导读
- 2.1 寻找最小的 k 个数
- 2.2 寻找和为定值的两个数
- 2.3 寻找和为定值的多个数
- 2.4 最大连续子数组和
- 2.5 跳台阶
- 2.6 奇偶排序
- 2.7 荷兰国旗
- 2.8 矩阵相乘
- 2.9 完美洗牌
- 2.15 本章习题
- 第三章 树
- 3.0 本章导读
- 3.1 红黑树
- 3.2 B树
- 3.3 最近公共祖先LCA
- 3.10 本章习题
- 第二部分 算法心得
- 第四章 查找匹配
- 4.1 有序数组的查找
- 4.2 行列递增矩阵的查找
- 4.3 出现次数超过一半的数字
- 第五章 动态规划
- 5.0 本章导读
- 5.1 最大连续乘积子串
- 5.2 字符串编辑距离
- 5.3 格子取数
- 5.4 交替字符串
- 5.10 本章习题
- 第三部分 综合演练
- 第六章 海量数据处理
- 6.0 本章导读
- 6.1 关联式容器
- 6.2 分而治之
- 6.3 simhash算法
- 6.4 外排序
- 6.5 MapReduce
- 6.6 多层划分
- 6.7 Bitmap
- 6.8 Bloom filter
- 6.9 Trie树
- 6.10 数据库
- 6.11 倒排索引
- 6.15 本章习题
- 第七章 机器学习
- 7.1 K 近邻算法
- 7.2 支持向量机
- 附录 更多题型
- 附录A 语言基础
- 附录B 概率统计
- 附录C 智力逻辑
- 附录D 系统设计
- 附录E 操作系统
- 附录F 网络协议