Java中的位向量——BitSet

亦凉 2022-04-13 09:50 194阅读 0赞

## 简介 ##

`BitSet`是一个在`java.util`包下的工具类，在`JDK 1.0`就已经存在了。但是比起位向量，我觉得`BitSet`更加适合作为位图(`BitMap`)索引。

## 示例 ##

前文提到过`BitSet`可以用来做位图索引，下面我将用一个例子向大家展示怎么使用`BitSet`。

假设存在以下业务场景，给两批人数相同的人分配序号，请实现以下功能：

1.  找出两批人中，男性和女性的人数
2.  序号相同，且性别不同进行婚姻匹配

### 实体 ###

/**
     * @author RJH
     * create at 2018/11/28
     */
    public class Person {
        /**
         * 主键
         */
        private long id;
    
        /**
         * 性别，true为男性，false为女性
         */
        private boolean sex;
        
        ...省略getter/setter方法...
        
        @Override
        public String toString() {
            return "Person{" +
                    "id=" + id +
                    ", sex=" + (sex?"男":"女")+
                    '}';
        }
    }

### 使用BitSet ###

/**
     * BitSet示例
     * @author RJH
     * create at 2018/11/28
     */
    public class BitSetDemo {
    
        /**
         * 随机生成数据
         * @param num
         * @return
         */
        public static List<Person> generatePeople(int num){
            List<Person> people=new ArrayList<>();
            Random random=new Random();
            for(int i=0;i<10;i++){
                Person p=new Person();
                if(random.nextInt(5)%2==0){
                    p.setSex(true);
                }
                people.add(p);
            }
            return people;
        }
    
        /**
         * 生成位图索引
         * @param people
         * @return
         */
        public static BitSet getBitSet(List<Person> people){
            BitSet bitSet=new BitSet();
            for(int i=0;i<people.size();i++){
                if(people.get(i).isSex()){
                    bitSet.set(i);
                }
            }
            return bitSet;
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            List<Person> people1=generatePeople(10);
            List<Person> people2=generatePeople(10);
            System.out.println("第一批人:"+people1);
            System.out.println("第二批人:"+people2);
            BitSet bitSet1=getBitSet(people1);
            BitSet bitSet2=getBitSet(people2);
            System.out.println("第一批人中男性个数:"+bitSet1.cardinality()+",女性个数:"+(10-bitSet1.cardinality()));
            System.out.println("第二批人中男性个数:"+bitSet2.cardinality()+",女性个数:"+(10-bitSet2.cardinality()));
            //使用异或(xor)找出序号相同性别不同的人
            bitSet1.xor(bitSet2);
            System.out.println("婚配人数:"+bitSet1.cardinality());
        }
    }

### 运行结果 ###

第一批人:[Person{id=0, sex=女}, Person{id=0, sex=男}, Person{id=0, sex=女}, Person{id=0, sex=男}, Person{id=0, sex=男}, Person{id=0, sex=男}, Person{id=0, sex=男}, Person{id=0, sex=男}, Person{id=0, sex=男}, Person{id=0, sex=女}]
    第二批人:[Person{id=0, sex=男}, Person{id=0, sex=男}, Person{id=0, sex=女}, Person{id=0, sex=男}, Person{id=0, sex=男}, Person{id=0, sex=男}, Person{id=0, sex=女}, Person{id=0, sex=男}, Person{id=0, sex=男}, Person{id=0, sex=男}]
    第一批人中男性个数:7,女性个数:3
    第二批人中男性个数:8,女性个数:2
    婚配人数:3