二进制跳转段答案

【问题标题】：Jumping segments in binary二进制跳转段
【发布时间】：2013-06-09 08:20:07
【问题描述】：

我的问题是，在 C# 中是否有一种方法可以通过起始位位置找到指定值为 0 或 1 的字节内的下一个二进制数字，而无需迭代（寻找最高的性能选项）。

例如，如果您有 10011 并从第一位（最右边）开始并搜索第一个 0，那么它将是从右到左的第三位。如果您随后从第 3 位开始并想找到下一个 1，它将位于第 5 位（最左侧）。

感谢您的帮助，如果我需要进一步提供任何信息，请随时告诉我。

编辑：这是我当前的代码。

private int GetBinarySegment(uint uiValue, int iStart, int iMaxBits, byte bValue)
{
    int r = 0; uiValue >>= iStart; 
    if (uiValue == 0) return iMaxBits - iStart;
    while ((uiValue & 1) == bValue) { uiValue >>= 1; r++; }
    return r;
}

【问题讨论】：

@STLDeveloper 只有各种形式的迭代。我开始只是移位，直到最右边的位发生变化，然后记录移位次数，直到位位置 0 发生变化。如果我需要指定一个“起始”位置，我会在运行循环之前移动该数量。由于它都是二进制的，我希望有一个更优雅的选择。
你对结果做了什么？有可能直接使用指示该位的掩码完成的事情，还是真的必须是索引？
@harold 我想我应该更愿意提供信息来获取信息。我正在研究一种进行多维洪水填充的方法，以识别游戏标量场/体素地形环境中的所有实体对象。我相信通过一些类似的技巧，我可以获得比典型的迭代方法洪水填充更好的结果。
我将把我的 3D 地形数据存储在页面/块中，每个 Y 坐标都有一个字节值（X/Z 是水平的）。如果我能以“游程编码”的方式遍历字节值，从我的角度来看，这听起来像是一种巧妙的方法。
好吧，你可以跳过“起始位置”-shift，方法是使用掩码设置/取消设置你找到的位。此外，对于按位技巧，使用更宽的词几乎总是更好，因为它减少了开销。我还不确定你在做什么

标签： c# binary bit-manipulation bit-shift

【解决方案1】：

有一些方法，但它们很丑，因为没有 _BitScanForward 或等效的内在函数。尽管如此，您实际上可以有效地计算这个东西，而不需要一个巨大的表。

第一步：创建一个数字，在您要搜索的位置为 1，其他位置为 0。

如果搜索 1，则表示 x & -x。如果搜索 0，请使用 ~x & (x + 1)。

然后，使用多种方法中的一种来模拟任一位扫描（现在只有一个设置位，因此从哪一侧搜索并不重要）。一些方法详细说明here（不是在 C# 中，但您可以转换它们）。

【讨论】：

我不得不问，出于性能原因，访问 2D 锯齿状数组不会比您提供的选项更快（考虑到我仍然需要日志函数或查找表的可能性更大）？肯定没有那么优雅，但性能确实是我的主要意图。
可能不是，这意味着取消引用两个依赖指针（如果它们在 L1 中还不错，否则很糟糕），而您可以使用强制转换为 double 并重新解释位来计算日志。如果您要使用表格，请将其设为一维数组并进行一些数学运算以获取索引（并使用unsafe 访问）。如果有更大的字长是有意义的，那应该只与掩码/位扫描选项结合使用，表会变得太大（它们可能适合内存，但最后一级缓存未命中需要大约一百周期）

【解决方案2】：

使用查找表。也就是说，预先计算一个以字节值和当前位置为索引的二维数组。您可以为 0 和 1 制作一个单独的表格，也可以将它们组合起来。

因此，对于您的示例，您从数字 19 的第 0 位开始。恰好是 1。因此，如果您查找 nextBit[19][0]，它应该返回 1，依此类推。这是组合查找表的样子。它显示了 0 和 1 的下一位：

nextBit[19][0] = 1   // 1
nextBit[19][1] = 4   // 1
nextBit[19][2] = 3   // 0
nextBit[19][3] = 4   // 0
nextBit[19][4] = 0   // 1
nextBit[19][5] = 6   // 0
nextBit[19][6] = 7   // 0

显然第 7 位没有“下一个”，如果“下一个”返回 0，则不再有该特定位。

我可能错误地解释了您的问题，但可以修改此技术以适合您的目的。我最初以为您想浏览所有 1 位或 0 位。相反，如果您想跳过连续的 1 位，那么您只需以这种方式排列您的表格。或者实际上，您可以在每个位置为 0 和 1 设置一个“下一个”。

【讨论】：