C++哈希进阶-位图

目录

一、位图相关面试题：

二、位图的优缺点：

三、位图相关的考察题目

四、代码实现

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一、位图相关面试题：

给40亿个不重复的无符号整数，没排过序，如何判断一个数是否在这40亿数中
 思路一：暴力查找
 思路二：排序+二分查找
 但是第二种方法对内存的要求太高，1G约等于10亿Byte，1G可存10/4个int，40 / （10 / 4）
 因此大约需要16G，但是因为空间太大，只能将这些数放在硬盘中，而二分查找只能处理内存
 中的有序数组
 思路三：每个数映射一个比特位，即位图

二、位图的优缺点：

有点：增删查改特别快
缺点：只适用于整形

三、位图相关的考察题目

 1、给定100亿个整数，找出只出现一次的整数
    还是使用位图，开两个42亿9000万个比特位的空间，第一个代表2^1，第二个代表2^0
    ，10代表出现两次及以上，00代表未出现，01代表只出现一次，因此对位图进行封装就
    可以完成任务
 2、两个文件中都有一百亿个整数，找出两者的相同的数
 3、一个文件中有100亿个整数，1G内存，找到所有出现次数不超过两次的整数
    与第一题完全类似
 

四、代码实现

#pragma once
#include <vector>namespace wjl
{template<size_t N>class bitset{public:bitset(){_bs.resize(N / 32 + 1);}//变为1void set(size_t x){size_t i = x / 32;size_t j = x % 32;//左移不一定是向左移动，只是第字节序往高字节序移动，左移的左不是方向_bs[i] |= (1 << j);}//变为0void reset(size_t x){size_t i = x / 32;size_t j = x % 32;_bs[i] &= (~(1 << j));}//是1就是真bool test(size_t x){size_t i = x / 32;size_t j = x % 32;return _bs[i] & (1 << j);}private:std::vector<size_t> _bs;};template<size_t N>class twobitsets{public:void set(size_t x){bool flag1 = _bs1.test(x);bool flag2 = _bs2.test(x);if (flag1 && !flag2){//10 -> 11_bs2.set(x);}else if (!flag1 && flag2){//01 -> 10_bs1.set(x);_bs2.reset(x);}else if(!flag1 && !flag2){//00 -> 01_bs2.set(x);}}int getcount(size_t x){bool flag1 = _bs1.test(x);bool flag2 = _bs2.test(x);if (flag1 && !flag2){return 2;}else if (!flag1 && flag2){return 1;}else if (!flag1 && !flag2){return 0;}return 3;}private:bitset<N> _bs1;bitset<N> _bs2;};
}