C.Interface.And.Implementations—bit vector的实现

2024-08-24 18:18

本文主要是介绍C.Interface.And.Implementations—bit vector的实现,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

1、The  Bit  interface exports functions that manipulate bit vectors, which can be used to represent sets of integers from zero to  N− 1. For example, 256-bit vectors can be used to represent sets of characters efficiently.

2、Bit  provides most of the set-manipulation functions provided by  Set , and also a few functions that are specific to bit vectors. 

3、Unlike the sets provided by Set , the sets represented by bit vectors have a well-defined universe, which is the set of integers in the range zero to N− 1. Thus, Bit can provide functions that Set  cannot, such as the complement of a set.


本章bit vector类似于STL中的Bitsets,相当于一个很大的数组,数组的每一个元素是一位,每一位只存放1或者0。

由于都是0或者1,因此本章很多操作都是“&”“|”“^”等,由于之前这种代码很少写,正好趁此机会锻炼自己写运算代码的能力以及思维。


========================bit.h==================================

#ifndef BIT_INCLUDED
#define BIT_INCLUDED#define T Bit_T
typedef struct T *T;//exported functions
extern T    Bit_new   (int length);
extern int  Bit_length(T set);
extern int  Bit_count (T set);
extern void Bit_free  (T *set);
extern int  Bit_get   (T set, int n);
extern int  Bit_put   (T set, int n, int bit);
extern void Bit_clear (T set, int lo, int hi);
extern void Bit_set   (T set, int lo, int hi);
extern void Bit_not   (T set, int lo, int hi);
extern int  Bit_lt    (T s, T t);
extern int  Bit_eq    (T s, T t);
extern int  Bit_leq   (T s, T t);
extern void Bit_map   (T set,void apply(int n, int bit, void *cl), void *cl);
extern T    Bit_union (T s, T t);
extern T    Bit_inter (T s, T t);
extern T    Bit_minus (T s, T t);
extern T    Bit_diff  (T s, T t);#undef T
#endif

===================bit.c============================

#include <stdarg.h>
#include <string.h>
#include "assert.h"
#include "bit.h"
#include "mem.h"#define T Bit_Tstruct T{int length;unsigned char *bytes;unsigned long *words;
};//macros
#define BPW (8*sizeof(unsigned long))
#define nwords(len) ((((len)+BPW-1)&(~(BPW-1)))/BPW)
#define nbytes(len) ((((len)+8-1)&(~(8-1)))/8)
#define setop(sequal, snull, tnull, op)\if(s == t){ assert(s); return sequal; }\else if(s == NULL) { assert(t); return snull; }\else if(t == NULL) return tnull; \else{\int i; T set;\assert(s->length == t->length);\set = Bit_new(s->length);\for(i = nwords(s->length); --i >= 0; )\set->words[i] = s->words[i] op t->words[i];\return set;}//static data
unsigned char msbmask[] = {0xFF, 0xFE, 0xFC, 0xF8,0xF0, 0xE0, 0xC0, 0x80
};unsigned char lsbmask[] = {0x01, 0x03, 0x07, 0x0F,0x1F, 0x3F, 0x7F, 0xFF
};//static functions
static T copy(T t){T set;assert(t);set = Bit_new(t->length);if(t->length > 0)memcpy(set->bytes, t->bytes, nbytes(t->length));return set;
}//functions
T Bit_new(int length){T set;assert(length >= 0);NEW(set);if(length > 0)set->words = CALLOC(nwords(length),sizeof (unsigned long));elseset->words = NULL;set->bytes = (unsigned char *)set->words;set->length = length;return set;
}void Bit_free(T *set){assert(set && *set);FREE((*set)->words);FREE(*set);
}int Bit_length(T set){assert(set);return set->length;
}int Bit_count(T set){int length = 0, n;static char count[] = {0,1,1,2,1,2,2,3,1,2,2,3,2,3,3,4 };assert(set);for(n = nbytes(set->length); --n >= 0; ){unsigned char c = set->bytes[n];length += count[c&0xF] + count[c>>4];}return length;
}int Bit_get(T set, int n){assert(set);assert(0 <= n && n < set->length);return ((set->bytes[n/8]>>(n%8))&1);
}int Bit_put(T set, int n, int bit){int prev;assert(set);assert(bit == 0 || bit == 1);assert(0 <= n && n < set->length);prev = ((set->bytes[n/8]>>(n%8))&1);if(bit == 1)set->bytes[n/8] |= 1<<(n%8);elseset->bytes[n/8] &= ~(1 <<(n%8));return prev;
}void Bit_set(T set, int lo, int hi){//check set, lo, adn hiassert(set);assert(0 <= lo && hi < set->length);assert(lo <= hi);if(lo/8 < hi/8){//set the most significant bits in byte lo/8set->bytes[lo/8] |= msbmask[lo%8];//set all the bits in bytes lo/8+1..hi/8-1{int i;for(i = lo/8+1; i < hi/8; ++i)set->bytes[i] = 0xFF;}//set the least significant bits in byte in hi/8set->bytes[hi/8] |= lsbmask[hi%8];}else{//set bits lo%8..hi%8 in byte lo/8set->bytes[lo/8] |= (msbmask[lo%8]&lsbmask[hi%8]);}
}void Bit_clear(T set, int lo, int hi){//check set, lo, and hiassert(set);assert(0 < lo && hi < set->length);assert(lo <= hi);if(lo/8 < hi/8){int i;set->bytes[lo/8] &= ~msbmask[lo%8];for(i = lo/8 + 1; i < hi/8; ++i)set->bytes[i] = 0;set->bytes[hi/8] &= ~lsbmask[hi%8];}else{set->bytes[lo/8] &= ~(msbmask[lo%8]&lsbmask[hi%8]);}
}void Bit_not(T set, int lo, int hi){//check set, lo, and hiassert(set);assert(0 < lo && hi < set->length);assert(lo <= hi);if(lo/8 < hi/8){int i;set->bytes[lo/8] ^= msbmask[lo%8];for(i = lio/8 + 1; i < hi/8; ++i)set->bytes[i] ^= 0xFF;set->bytes[hi/8] ^= lsbmask[hi%8];}else{set->bytes[lo/8] ^= (msbmask[lo%8]&lsbmask[hi%8]);}
}void Bit_map(T set,void apply(int n, int bit, void *cl), void *cl){int n;assert(set);for(n = 0; n < set->length; ++n)apply(n, ((set->bytes[n/8]>>(n%8))&1), cl);
}int Bit_eq(T s, T t){int i;assert(s && t);assert(s->length == t->length);for(i = nwords(s->length); --i >= 0; )if(s->words[i] != t->words[i])return 0;return 1;
}int Bit_leq(T s, T t){int i;assert(s && t);assert(s->length == t->length);for(i = nwords(s->length); --i >= 0; )if((s->words[i] & ~t->words[i]) != 0)return 0;return 1;
}int Bit_lt(T s, T t){int i, lt = 0;assert(s && t);assert(s->length == t->length);for(i = nwords(s->length); --i >= 0; ){if((s->words[i]&~t->words[i]) != 0)return 0;else if(s->words[i] != t->words[i])lt |= 1;}return lt;
}T Bit_union(T s, T t){setop(copy(t), copy(t), copy(s), |);
}T Bit_inter(T s, T t){setop(copy(t),Bit_new(t->length), Bit_new(s->length), &);
}T Bit_minus(T s, T t){setop(Bit_new(s->length),Bit_new(t->length), copy(s), &~);
}T Bit_diff(T s, T t){setop(Bit_new(s->length), copy(t), copy(s), ^);
}


这篇关于C.Interface.And.Implementations—bit vector的实现的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1103239

相关文章

C#借助Spire.XLS for .NET实现在Excel中添加文档属性

《C#借助Spire.XLSfor.NET实现在Excel中添加文档属性》在日常的数据处理和项目管理中,Excel文档扮演着举足轻重的角色,本文将深入探讨如何在C#中借助强大的第三方库Spire.... 目录为什么需要程序化添加Excel文档属性使用Spire.XLS for .NET库实现文档属性管理Sp

Python+FFmpeg实现视频自动化处理的完整指南

《Python+FFmpeg实现视频自动化处理的完整指南》本文总结了一套在Python中使用subprocess.run调用FFmpeg进行视频自动化处理的解决方案,涵盖了跨平台硬件加速、中间素材处理... 目录一、 跨平台硬件加速:统一接口设计1. 核心映射逻辑2. python 实现代码二、 中间素材处

Java数组动态扩容的实现示例

《Java数组动态扩容的实现示例》本文主要介绍了Java数组动态扩容的实现示例,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录1 问题2 方法3 结语1 问题实现动态的给数组添加元素效果,实现对数组扩容,原始数组使用静态分配

Python实现快速扫描目标主机的开放端口和服务

《Python实现快速扫描目标主机的开放端口和服务》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Python编写一个功能强大的端口扫描器脚本,实现快速扫描目标主机的开放端口和服务,感兴趣的小伙伴可以了解下... 目录功能介绍场景应用1. 网络安全审计2. 系统管理维护3. 网络故障排查4. 合规性检查报错处理1.

Python轻松实现Word到Markdown的转换

《Python轻松实现Word到Markdown的转换》在文档管理、内容发布等场景中,将Word转换为Markdown格式是常见需求,本文将介绍如何使用FreeSpire.DocforPython实现... 目录一、工具简介二、核心转换实现1. 基础单文件转换2. 批量转换Word文件三、工具特性分析优点局

Springboot3统一返回类设计全过程(从问题到实现)

《Springboot3统一返回类设计全过程(从问题到实现)》文章介绍了如何在SpringBoot3中设计一个统一返回类,以实现前后端接口返回格式的一致性,该类包含状态码、描述信息、业务数据和时间戳,... 目录Spring Boot 3 统一返回类设计:从问题到实现一、核心需求:统一返回类要解决什么问题?

Java使用Spire.Doc for Java实现Word自动化插入图片

《Java使用Spire.DocforJava实现Word自动化插入图片》在日常工作中,Word文档是不可或缺的工具,而图片作为信息传达的重要载体,其在文档中的插入与布局显得尤为关键,下面我们就来... 目录1. Spire.Doc for Java库介绍与安装2. 使用特定的环绕方式插入图片3. 在指定位

Java使用Spire.Barcode for Java实现条形码生成与识别

《Java使用Spire.BarcodeforJava实现条形码生成与识别》在现代商业和技术领域,条形码无处不在,本教程将引导您深入了解如何在您的Java项目中利用Spire.Barcodefor... 目录1. Spire.Barcode for Java 简介与环境配置2. 使用 Spire.Barco

Java利用Spire.Doc for Java实现在模板的基础上创建Word文档

《Java利用Spire.DocforJava实现在模板的基础上创建Word文档》在日常开发中,我们经常需要根据特定数据动态生成Word文档,本文将深入探讨如何利用强大的Java库Spire.Do... 目录1. Spire.Doc for Java 库介绍与安装特点与优势Maven 依赖配置2. 通过替换

Android使用java实现网络连通性检查详解

《Android使用java实现网络连通性检查详解》这篇文章主要为大家详细介绍了Android使用java实现网络连通性检查的相关知识,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录NetCheck.Java(可直接拷贝)使用示例(Activity/Fragment 内)权限要求