C++ 简易位图

前言

位图没啥好说的，实际上就是将一个数组中所有二进制位拆分出来，一个bit表示一个bool量主要使用的还是位运算来做，非常简单，一看就会

一、整体思路

• 根据用户需要使用的位图空间，申请一个适量大小的数组；
• 按位获取或设置 每个bit位上的数据即可

二、几个易错步骤

1.初始化时

方便起见我将所有类型全设置为了无符号长整型；
用户传入需要的bit总长度，此时需计算需要创建的数组大小；

1. 首先计算类型的bit长度：
   $typeSz=类型占用字节数\ast 8$
2. 接着进行一个向上取整的除法运算，在这里表示为：余数不为0则多申请一个数据空间

mapSz = len / typeSz + (len % typeSz ? 1 : 0);

此时mapSz就是需要申请的数组大小。
接着申请内存并初始化为0即可。

2.设置位置时

先找到目标位置
使用位运算或 将目标位置设置为1即可。

arr[index / typeSz] |= (1 << (index % typeSz));

3.获取位置时

同样也是找到目标位置；
判断该位置是否是1即可。

(arr[index / typeSz] >> (index % typeSz)) & 1;

三、完整代码

#include <iostream>
#include <cassert>
using namespace std;

class BitMap
{
    
    
	typedef unsigned long T;
	T typeSz;
	T* arr = nullptr;		//位图数组
	T mapSz;	//数组大小
	T bitLen;	//总长度

	//初始化
	void init(T len)
	{
    
    
		bitLen = len;
		typeSz = sizeof(T) * 8;
		mapSz = len / typeSz + (len % typeSz ? 1 : 0);

		if (arr != nullptr) delete arr;
		arr = new T[mapSz];
		for (size_t i = 0; i < mapSz; ++i)
			arr[i] = 0;
	}

public:
	//析构函数
	~BitMap()
	{
    
    
		if (arr != nullptr) delete arr;
		arr = nullptr;
	}
	//构造函数
	BitMap(T len)
	{
    
    
		init(len);
	}
	
	//重置位图
	void reset(T len)
	{
    
    
		init(len);
	}

	//设置位置
	void set(T index)
	{
    
    
		assert(index < bitLen);
		arr[index / typeSz] |= (1 << (index % typeSz));
	}

	//获取位置
	bool get(T index)
	{
    
    
		assert(index < bitLen);
		return (arr[index / typeSz] >> (index % typeSz)) & 1;
	}
	
	//数组方式获取位置
	bool operator[] (T index)
	{
    
    
		return get(index);
	}
};