存储位掩码的 int 值 - 提取 1 值位答案

【问题标题】：Storing int value of bitmask - extract 1 valued bits存储位掩码的 int 值 - 提取 1 值位
【发布时间】：2010-05-28 21:41:22
【问题描述】：

我正在计算给定一组位的 int 等效值并将其存储在内存中。从那里，我想从原始位掩码中确定所有 1 值位。示例：

33 --> [1,6]
97 --> [1,6,7]

Java 实现的想法？

【问题讨论】：

标签： java bitmask

【解决方案1】：

开启`BitSet`

使用java.util.BitSet 存储一组位。

根据int 中设置的位，您可以通过以下方式将int 转换为BitSet：

static BitSet fromInt(int num) {
    BitSet bs = new BitSet();
    for (int k = 0; k < Integer.SIZE; k++) {
        if (((num >> k) & 1) == 1) {
            bs.set(k);
        }
    }
    return bs;
}

所以现在您可以执行以下操作：

System.out.println(fromInt(33)); // prints "{0, 5}"
System.out.println(fromInt(97)); // prints "{0, 5, 6}"

为了完整起见，这里是反向转换：

static int toInt(BitSet bs) {
    int num = 0;
    for (int k = -1; (k = bs.nextSetBit(k + 1)) != -1; ) {
        num |= (1 << k);
    }
    return num;
}

因此将两者组合在一起，我们总是会得到原始数字：

System.out.println(toInt(fromInt(33))); // prints "33"
System.out.println(toInt(fromInt(97))); // prints "97"

基于 0 的索引

请注意，这使用基于 0 的索引，这是更常用的位索引（以及 Java 中的大多数其他内容）。这也更正确。下面，^ 表示取幂：

33 = 2^0 + 2^5 = 1 + 32          97 = 2^0 + 2^5 + 2^6 = 1 + 32 + 64
33 -> {0, 5}                     97 -> {0, 5, 6}

但是，如果您坚持使用从 1 开始的索引，则可以在上述 sn-ps 中使用 bs.set(k+1); 和 (1 << (k-1))。但是，我强烈反对这个建议。

相关问题

What does the ^ operator do in Java? -- 实际上不是求幂

【讨论】：

【解决方案2】：

对于摆弄，java.lang.Integer 有一些非常有用的静态方法。尝试将此代码作为您的问题的起点：

public int[] extractBitNumbers(int value) {
    // determine how many ones are in value
    int bitCount = Integer.bitCount(value);
    // allocate storage
    int[] oneBits = new int[bitCount];
    int putIndex = 0;
    // loop until no more bits are set
    while (value != 0) {
        // find the number of the lowest set bit
        int bitNo = Integer.numberOfTrailingZeros(value);
        // store the bit number in array
        oneBits[putIndex++] = bitNo+1; 
        // clear the bit we just processed from the value
        value &= ~(1 << bitNo);      
    }
    return oneBits;
}

【讨论】：

【解决方案3】：

我可以向你展示 C# 实现，Java 应该非常相似。

整数值 = 33；整数索引 = 1；而（值> 0） { 如果 ((值 % 2) == 1) Console.WriteLine(index); 索引++；值/= 2； }

【讨论】：

将 Console.WriteLine 替换为 System.out.println 和瞧 :-)

【解决方案4】：

如果你想得到一个这样的数组，你可能需要循环你想要检查的位数 & 整数，每一步移位 1。

类似（伪）：

Init array
mask = 1
for (0 to BitCount):
  if Integer & mask
    array[] = pos
  mask << 1

【讨论】：

【解决方案5】：

有点复杂的变化会是这样的：

int[] getBits(int value) {
  int bitValue = 1;
  int index = 1;
  int[] bits = new int[33];

  while (value >= bitValue)
  {
    bits[index++] = (value & bitValue);
    bitValue << 1; // or: bitValue *= 2;
  }
  return bits;
}

请注意，由于位按您的要求从 1 开始索引，因此 bits[0] 未使用。

【讨论】：

开启BitSet

基于 0 的索引

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