我可以创建一个仅包含 1、0、-1 的迷你 int 类吗？

Question

我将优化和提高老师为井字游戏提供的代码的性能。由于我将只使用 X = 1、O = -1 和 EMPTY = 0，我不想将这些数字保存在 32 位 int 数组中。我可以像 int 类一样创建我的类，但只有 1、0、-1。我想这样做；

public static final int X = 1, O = -1, EMPTY = 0;
myDataType[][] board = new myDataType[3][3];
board[0][0] = X;
board[0][1] = O;

Answer 1

回答您的问题。假设您可以对数组使用布尔值（带有简单“b”的原始数据类型）。从理论上讲，每个数组元素只需要 1 位。但是根据java文档。 https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-2.html

在 Oracle 的 Java 虚拟机实现中，Java 编程语言中的布尔数组被编码为 Java 虚拟机字节数组，每个布尔元素使用 8 位。

在这种情况下，每个布尔元素需要 8 位。 （这只是为了论证，我们不能使用布尔值，因为它只有真假）

下一个选项是使用 Boolean Boxed 类型。它可以保存值 true、false 和 null

你可以这样映射，

true => 1,
false => -1,
null => 0

并像这样实现它，

 Boolean[][] board = new Boolean[3][3];
    board[0][0] = null;
    board[0][1] = false;
    board[1][0] = true;

结果 Boolean Boxed 类型在内存中占用 128 位。(https://www.baeldung.com/java-primitives-vs-objects)

如果创建自定义类，也会占用更多内存。因此最好使用下面的字节类型，就像大多数建议的那样。

byte[][] board = new byte[3][3];
    board[0][0] = -1;
    board[0][1] = 0;
    board[1][0] = 1;

Answer 2

注意：我并不是说这是一个好主意。但是……

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井字游戏整个棋盘只有 3^9 = 19683 种可能的状态。您可以轻松地将其放入单个 int。作为如何做到这一点的示例，以二进制形式查看它，并将每个 pair 位视为单个单元：

private int state = 0b00_00_00_00_00_00_00_00_00;

我们可以使用00作为未设置，10作为X和11作为O（01未指定，但也将其称为未设置，这样如果高位为0则未设置） .

然后我们可以通过简单地将值移动到state 的适当位来获取/设置一个值。在这种情况下：( 3 * row ) + col（对电路板的单元进行编号）然后是 *2，因为我们为每个单元使用 2 位。

public static final int UNSET = 0b00;
public static final int X = 0b10;
public static final int O = 0b11;

public void set( final int row, final int col, final int val ) {
    state |= ( val << index( row, col ) );
}

public int get( final int row, final int col ) {
    return 0b11 & ( state >>> index( row, col ) );
}

private static final int index( final int row, final int col ) {
    return 2 * ( ( 3 * row ) + col );
}

我们使用 OR 来设置特定位的值，并使用 AND 将结果屏蔽为我们感兴趣的两位。在这里进行一些验证可能会很好（检查 row 和 col 是在界限内，检查val 是否在0b00 和0b11 之间，在设置之前检查单元格是否未设置，无论其他）。

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有了这个，然后说第一个玩家在中间（X），你的状态是：

state = 0b00_00_00_00_10_00_00_00_00_00;

然后下一个玩家用 O 进入左上角：

state = 0b00_00_00_00_10_00_00_00_00_11;

等等

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再一次，我并不是说这是一个好主意，或者对你来说会更快，或者对于快速阅读代码的人来说是可以理解的......但它会将整个板存储在单个 int 中而不是他们的数组：耸耸肩：。