一、什么是BitSet？
注：以下內容來自JDK API:
BitSet類實現了一個按需增長的位向量。位Set的每一個組件都有一個boolean值。用非負的整數將BitSet的位編入索引。可以對每個編入索引的位進行測試、設置或者清除。通過邏輯與、邏輯或和邏輯異或操作，可以使用一個 BitSet修改另一個 BitSet的內容。
默認情況下，set 中所有位的初始值都是false。
每個位 set 都有一個當前大小，也就是該位 set 當前所用空間的位數。注意，這個大小與位 set 的實現有關，所以它可能隨實現的不同而更改。位 set 的長度與位 set 的邏輯長度有關，并且是與實現無關而定義的。
一個Bitset類創建一種特殊類型的數組來保存位值。BitSet中數組大小會隨需要增加。這和位向量（vectorofbits）比較類似。
這是一個傳統的類，但它在Java2中被完全重新設計。
BitSet定義了兩個構造方法。
第一個構造方法創建一個默認的對象：
BitSet()
第二個方法允許用戶指定初始大小。所有位初始化為0。
BitSet(intsize)
二、Java BitSet實現原理
在java中，BitSet的實現位于java.util包中：
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public class BitSet implements Cloneable, java.io.Serializable { private final static int ADDRESS_BITS_PER_WORD = 6; 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; private static final ObjectStreamField[] serialPersistentFields = { new ObjectStreamField("bits", long[].class),};/** * The internal field corresponding to the serialField "bits". */private long[] words;.....} |
可以看到，BitSet的底層實現是使用long數組作為內部存儲結構的，所以BitSet的大小為long類型大小(64位)的整數倍。
它有兩個構造函數：
1、BitSet()：創建一個新的位 set，默認大小是64位。
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public BitSet() { initWords(BITS_PER_WORD); sizeIsSticky = false;} |
2、BitSet(int nbits)：創建一個位set，它的初始大小足以顯式表示索引范圍在 0 到 nbits-1 的位。
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public BitSet(int nbits) { // nbits can't be negative; size 0 is OK if (nbits < 0) throw new NegativeArraySizeException("nbits < 0: " + nbits); initWords(nbits); sizeIsSticky = true; } |
注：
1、如果指定了bitset的初始化大小，那么會把他規整到一個大于或者等于這個數字的64的整倍數。比如64位，bitset的大小是1個long，而65位時，bitset大小是2個long，即128位。做這么一個規定，主要是為了內存對齊，同時避免考慮到不要處理特殊情況，簡化程序。
2：BitSet的size方法：返回此 BitSet 表示位值時實際使用空間的位數，值是64的整數倍
length方法：返回此 BitSet 的“邏輯大小”：BitSet 中最高設置位的索引加 1
三、使用場景
常見的應用場景是對海量數據進行一些統計工作，比如日志分析、用戶數統計等。
之前在阿里的實習面試就被問到一道題：有1千萬個隨機數，隨機數的范圍在1到1億之間。現在要求寫出一種算法，將1到1億之間沒有在隨機數中的數求出來？
代碼示例如下：
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public class Alibaba{ public static void main(String[] args) { Random random=new Random(); List<Integer> list=new ArrayList<>(); for (int i=0;i<10000000;i++) { int randomResult=random.nextint(100000000); list.add(randomResult); } System.out.println("產生的隨機數有"); for (int i=0;i<list.size();i++) { System.out.println(list.get(i)); } BitSet bitSet=new BitSet(100000000); for (int i=0;i<10000000;i++) { bitSet.set(list.get(i)); } System.out.println("0~1億不在上述隨機數中有"+bitSet.size()); for (int i = 0; i < 100000000; i++) { if(!bitSet.get(i)) { System.out.println(i); } } }} |
總結
以上就是本文關于淺談Java BitSet使用場景和代碼示例的全部內容，希望對大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續參閱本站其他相關專題，如有不足之處，歡迎留言指出。感謝朋友們對本站的支持！
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