Java BitSet详解|极客教程

Java BitSet详解

在Java中，BitSet是一个用于表示位集合的类，可以用来存储位序列的数据结构。BitSet在处理一些位运算问题时非常有用，比如判断某个数是否在一个集合中、进行位操作等。

BitSet的基本概念

BitSet类实现了一个位向量，每一个位表示一个布尔值。通过索引（整数值）来查看或设置位的状态。BitSet中的位默认是false，可以通过set方法将某一位设置为true。

BitSet主要提供了以下几个常用方法：

set(int bit)：将指定位设置为true
clear(int bit)：将指定位设置为false
get(int bit)：获取指定位的值
and(BitSet set)：与另一个BitSet进行与操作
or(BitSet set)：与另一个BitSet进行或操作
xor(BitSet set)：与另一个BitSet进行异或操作
flip(int bit)：翻转指定位的值（true变为false，false变为true）
cardinality()：返回当前BitSet中位为true的数量
length()：返回BitSet的长度，即当前位集合的大小

BitSet的使用

创建BitSet对象

我们可以通过下面的代码来创建一个BitSet对象：

import java.util.BitSet;

public class BitSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        BitSet bitSet = new BitSet();

        // 将指定位设置为true
        bitSet.set(2);
        bitSet.set(5);
        bitSet.set(7);

        // 输出 BitSet 的位长度
        System.out.println("BitSet length: " + bitSet.length());
        // 输出 BitSet 的位为 true 的数量
        System.out.println("BitSet cardinality: " + bitSet.cardinality());
    }
}

运行以上代码，会输出如下结果：

BitSet length: 8
BitSet cardinality: 3

BitSet的基本操作

下面代码演示了BitSet的一些基本操作：

import java.util.BitSet;

public class BitSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        BitSet bitSet1 = new BitSet(8);
        BitSet bitSet2 = new BitSet(8);

        // 设置bitSet1和bitSet2的位
        bitSet1.set(1);
        bitSet1.set(2);
        bitSet1.set(3);

        bitSet2.set(2);
        bitSet2.set(3);
        bitSet2.set(4);
        bitSet2.set(5);

        // 输出bitSet1和bitSet2
        System.out.println("BitSet1: " + bitSet1); // {1, 2, 3}
        System.out.println("BitSet2: " + bitSet2); // {2, 3, 4, 5}

        // 进行与操作
        bitSet1.and(bitSet2);
        System.out.println("BitSet1 AND BitSet2: " + bitSet1); // {2, 3}

        // 进行或操作
        bitSet1.or(bitSet2);
        System.out.println("BitSet1 OR BitSet2: " + bitSet1); // {2, 3, 4, 5}
    }
}

运行以上代码，会输出如下结果：

BitSet1: {1, 2, 3}
BitSet2: {2, 3, 4, 5}
BitSet1 AND BitSet2: {2, 3}
BitSet1 OR BitSet2: {2, 3, 4, 5}

使用BitSet判断是否在集合中

BitSet在判断某个数是否在一个集合中时非常有用，例如判断一个整数数组中的元素是否重复。

import java.util.BitSet;

public class BitSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {1, 2, 3, 4, 5, 1, 3, 6, 7, 8};

        BitSet bitSet = new BitSet();
        BitSet duplicateSet = new BitSet();

        for (int i : array) {
            if (bitSet.get(i)) {
                duplicateSet.set(i);
            } else {
                bitSet.set(i);
            }
        }

        // 输出重复的元素
        System.out.println("Duplicate elements: " + duplicateSet);
    }
}

运行以上代码，会输出如下结果：