Java實現位圖功能

1.

public class Bitmap {
    /**
     * bitmap實際存儲處
     */
    private byte[] buf;

    /**
     * 偏移基准位
     */
    private int base;

    /**
     * .ctor
     *
     * @param capacity bitmap總長度
     * @param base     偏移基准位. 假設 userId一般是從10_000開始,那么 建立一個bitMap為 2_000的長度時 capacity為2_000,base為就是 10_000,
     */
    public Bitmap(int capacity, int base) {
        this.buf = new byte[(int) (capacity / 8) + 1];
        this.base = base;
    }

    /**
     * .ctor
     *
     * @param capacity bitmap總長度
     */
    public Bitmap(int capacity) {
        this(capacity, 0);
    }

    /**
     * 根據偏移位獲取狀態
     * 將1左移position后，那個位置自然就是1，然后和以前的數據做&，判斷是否為0即可
     * @param offset 偏移位
     * @return 返回值為 1或者0
     */
    public byte getbit(int offset) {
        int actualOffset = getActualOffset(offset);
        int index = getIndex(actualOffset);
        byte b = buf[index];

        return (byte) ((b & (1 << getPosition(actualOffset))) != 0 ? 1 : 0);
    }

    /**
     * 設置偏移位所在狀態為1
     * 將1左移position后，那個位置自然就是1，然后和以前的數據做 或| 操作.這樣，那個位置就替換成1了
     * @param offset 偏移位
     */
    public void setbit(int offset) {
        int actualNum = getActualOffset(offset);
        int index = getIndex(actualNum);
        byte b = buf[index];
        buf[index] = (byte) (b | (1 << getPosition(actualNum)));
    }

    /**
     * 設置偏移位所在狀態為0
     * 對1進行左移，然后取反，最后與buf[index]作 與& 操作。
     * @param offset 偏移位
     */
    public void clear(int offset) {
        int actualNum = getActualOffset(offset);
        int index = getIndex(actualNum);
        byte b = buf[index];
        buf[index] = (byte) (b & ~(1 << getPosition(actualNum)));
    }

    /**
     * 獲取當前偏移offset在數組中的索引
     * Offset/8得到byte[]的index
     */
    private int getIndex(int actualOffset) {
        // 相當於 Offset / 8 (因為8 是2^n次方,所以可以這樣取整)
        return (actualOffset) >> 3;
    }

    /**
     * 獲取當前偏移offset在字節里的位數
     * Offset % 8得到byte 的 pos
     */
    private int getPosition(int actualOffset) {
        // 相當於 Offset % 8 (因為8 是2^n次方,所以可以這樣取模)
        return (actualOffset) & 0x07;
    }

    private int getActualOffset(int offset) {
        return offset - base;
    }
}

2.

    public static void main(String[] args) {
        // 假設user_id的基准是 50W(用戶id為 500001,500002...)
        // 當前系統里有1W個用戶,則設計bitmap如下:
        int base = 500_000;
        Bitmap bitmap = new Bitmap(10000, base);
        // 對 500009 設置 1
        bitmap.setbit(500009);
        System.out.println(bitmap.getbit(500009));
        System.out.println(bitmap.getbit(500008));
        System.out.println(bitmap.getbit(500010));
        // 對 500009 設置 0
        bitmap.clear(500009);
        // 對 500010 設置 1
        bitmap.setbit(500010);
        System.out.println(bitmap.getbit(500009));
        System.out.println(bitmap.getbit(500008));
        System.out.println(bitmap.getbit(500010));
    }

 

3. 結果

1
0
0

0
0
1