c++手写的bitset

支持stl bitset 类似的api

#include <iostream>
#include <vector>
#include <climits>
#include <utility>
#include <stdexcept>
#include <iterator>using namespace std;const int W = 64;class Bitset {
private:vector<unsigned long long> a;int numBits;int highBit(unsigned long long x) const {return W - 1 - __builtin_clzll(x);}int lowBit(unsigned long long x) const {return __builtin_ffsll(x) - 1;}public:Bitset(int size) : a((size + W - 1) / W, 0), numBits(size) {}// Copy constructorBitset(const Bitset& other) : a(other.a), numBits(other.numBits) {}// Copy assignment operatorBitset& operator=(const Bitset& other) {if (this != &other) {a = other.a;numBits = other.numBits;}return *this;}// Move constructorBitset(Bitset&& other) noexcept : a(std::move(other.a)), numBits(other.numBits) {other.numBits = 0;}void applyShiftLeft(int shift, int start, int end) {if (shift == 0) return;int startBlock = start / W;int endBlock = (end - 1) / W;int startOffset = start % W;int endOffset = (end - 1) % W + 1;if (shift >= end - start) {for (int i = startBlock; i <= endBlock; ++i) {a[i] &= ~(((1ull << (min(endOffset, W) - (i == startBlock ? startOffset : 0))) - 1) << (i == startBlock ? startOffset : 0));}return;}int blockShift = shift / W;int bitShift = shift % W;for (int i = endBlock; i >= startBlock; --i) {unsigned long long newValue = 0;if (i - blockShift >= startBlock) {newValue |= (a[i - blockShift] << bitShift);if (bitShift && i - blockShift - 1 >= startBlock) {newValue |= (a[i - blockShift - 1] >> (W - bitShift));}}if (i == startBlock) {newValue &= (((1ull << (min(endOffset, W) - startOffset)) - 1) << startOffset);}a[i] &= ~(((1ull << (min(endOffset, W) - (i == startBlock ? startOffset : 0))) - 1) << (i == startBlock ? startOffset : 0));a[i] |= newValue;}}void applyShiftRight(int shift, int start, int end) {if (shift == 0) return;int startBlock = start / W;int endBlock = (end - 1) / W;int startOffset = start % W;int endOffset = (end - 1) % W + 1;if (shift >= end - start) {for (int i = startBlock; i <= endBlock; ++i) {a[i] &= ~(((1ull << (min(endOffset, W) - (i == startBlock ? startOffset : 0))) - 1) << (i == startBlock ? startOffset : 0));}return;}int blockShift = shift / W;int bitShift = shift % W;for (int i = startBlock; i <= endBlock; ++i) {unsigned long long newValue = 0;if (i + blockShift <= endBlock) {newValue |= (a[i + blockShift] >> bitShift);if (bitShift && i + blockShift + 1 <= endBlock) {newValue |= (a[i + blockShift + 1] << (W - bitShift));}}if (i == startBlock) {newValue &= (((1ull << (min(endOffset, W) - startOffset)) - 1) << startOffset);}a[i] &= ~(((1ull << (min(endOffset, W) - (i == startBlock ? startOffset : 0))) - 1) << (i == startBlock ? startOffset : 0));a[i] |= newValue;}}// Move assignment operatorBitset& operator=(Bitset&& other) noexcept {if (this != &other) {a = std::move(other.a);numBits = other.numBits;other.numBits = 0;}return *this;}// 支持 << 区间Bitset operator<<(int shift) const {Bitset res = *this;res <<= shift;return res;}// 支持 >> 区间Bitset operator>>(int shift) const {Bitset res = *this;res >>= shift;return res;}// 支持 <<=Bitset& operator<<=(int shift) {if (shift >= numBits) {fill(a.begin(), a.end(), 0);return *this;}applyShiftLeft(shift, 0, numBits);return *this;}// 支持 >>=Bitset& operator>>=(int shift) {if (shift >= numBits) {fill(a.begin(), a.end(), 0);return *this;}applyShiftRight(shift, 0, numBits);return *this;}// 支持 []bool operator[](int index) const {if (index < 0 || index >= numBits) {throw out_of_range("Index out of range");}int blockIndex = index / W;int bitIndex = index % W;return (a[blockIndex] >> bitIndex) & 1;}// 支持从高到低的第一个置位int highestSetBit() const {for (int i = a.size() - 1; i >= 0; --i) {if (a[i] != 0) {return min(i * W + highBit(a[i]), numBits - 1);}}return -1;}// 支持从高到低的下一个置位int nextHighestSetBit(int index) const {if (index < 0 || index >= numBits) {return -1;}int blockIndex = index / W;int bitIndex = index % W;unsigned long long mask = (1ull << bitIndex) - 1;if ((a[blockIndex] & mask) != 0) {return blockIndex * W + highBit(a[blockIndex] & mask);}for (int i = blockIndex - 1; i >= 0; --i) {if (a[i] != 0) {return i * W + highBit(a[i]);}}return -1;}// 支持从低到高的第一个置位int lowestSetBit() const {for (int i = 0; i < a.size(); ++i) {if (a[i] != 0) {return min(i * W + lowBit(a[i]), numBits - 1);}}return -1;}// 支持从低到高的下一个置位int nextLowestSetBit(int index) const {if (index < 0 || index >= numBits) {return -1;}int blockIndex = index / W;int bitIndex = index % W;unsigned long long mask = ~((1ull << (bitIndex + 1)) - 1);if ((a[blockIndex] & mask) != 0) {return blockIndex * W + lowBit(a[blockIndex] & mask);}for (int i = blockIndex + 1; i < a.size(); ++i) {if (a[i] != 0) {return i * W + lowBit(a[i]);}}return -1;}// 支持 countint count() const {int cnt = 0;for (auto block : a) {cnt += __builtin_popcountll(block);}return cnt;}// 支持 anybool any() const {for (auto block : a) {if (block != 0) {return true;}}return false;}// 支持 nonebool none() const {return !any();}// 支持 allbool all() const {for (int i = 0; i < numBits; ++i) {if (!(*this)[i]) {return false;}}return true;}// 支持 flipvoid flip() {for (auto& block : a) {block = ~block;}// Make sure no bits beyond numBits are setif (numBits % W != 0) {a.back() &= (1ull << (numBits % W)) - 1;}}// 支持 flip(int index)void flip(int index) {if (index < 0 || index >= numBits) {throw out_of_range("Index out of range");}int blockIndex = index / W;int bitIndex = index % W;a[blockIndex] ^= (1ull << bitIndex);}// 支持 set(int index)void set(int index) {if (index < 0 || index >= numBits) {throw out_of_range("Index out of range");}int blockIndex = index / W;int bitIndex = index % W;a[blockIndex] |= (1ull << bitIndex);}// 支持 set(int index, bool value)void set(int index, bool value) {if (value) {set(index);} else {reset(index);}}// 支持 set()void set() {for (auto& block : a) {block = ~0ull;}// Make sure no bits beyond numBits are setif (numBits % W != 0) {a.back() &= (1ull << (numBits % W)) - 1;}}// 支持 reset(int index)void reset(int index) {if (index < 0 || index >= numBits) {throw out_of_range("Index out of range");}int blockIndex = index / W;int bitIndex = index % W;a[blockIndex] &= ~(1ull << bitIndex);}// 支持 reset()void reset() {fill(a.begin(), a.end(), 0);}// 支持 |=Bitset& operator|=(const Bitset& other) {if (numBits != other.numBits) {throw invalid_argument("Bitsets must be of the same size");}for (int i = 0; i < a.size(); ++i) {a[i] |= other.a[i];}return *this;}// 支持 |Bitset operator|(const Bitset& other) const {Bitset res = *this;res |= other;return res;}// 支持 &=Bitset& operator&=(const Bitset& other) {if (numBits != other.numBits) {throw invalid_argument("Bitsets must be of the same size");}for (int i = 0; i < a.size(); ++i) {a[i] &= other.a[i];}return *this;}// 支持 &Bitset operator&(const Bitset& other) const {Bitset res = *this;res &= other;return res;}// 支持 ^=Bitset& operator^=(const Bitset& other) {if (numBits != other.numBits) {throw invalid_argument("Bitsets must be of the same size");}for (int i = 0; i < a.size(); ++i) {a[i] ^= other.a[i];}return *this;}// 支持 ^Bitset operator^(const Bitset& other) const {Bitset res = *this;res ^= other;return res;}// 支持 ~Bitset operator~() const {Bitset res = *this;for (int i = 0; i < a.size(); ++i) {res.a[i] = ~a[i];}if (numBits % W != 0) {res.a.back() &= (1ull << (numBits % W)) - 1;}return res;}// 支持 sizeint size() const {return numBits;}// 支持 testbool test(int index) const {return (*this)[index];}// 支持 to_ullongunsigned long long to_ullong() const {if (numBits > W) {throw overflow_error("Bitset size exceeds unsigned long long capacity");}return a[0];}// 支持 to_ulongunsigned long to_ulong() const {if (numBits > sizeof(unsigned long) * CHAR_BIT) {throw overflow_error("Bitset size exceeds unsigned long capacity");}return static_cast<unsigned long>(a[0]);}// 支持 print(用于调试)void print() const {for (int i = 0; i < numBits; ++i) {cout << (*this)[i];if ((i + 1) % W == 0) cout << " ";}cout << endl;}class iterator {public:using iterator_category = bidirectional_iterator_tag;using difference_type = int;using value_type = int;using pointer = const int*;using reference = const int&;private:const Bitset* bitset;int index;public:iterator(const Bitset* bitset, int index) : bitset(bitset), index(index) {}value_type operator*() const { return index; }iterator& operator++() {index = bitset->nextLowestSetBit(index);return *this;}iterator operator++(int) {iterator tmp = *this;++(*this);return tmp;}iterator& operator--() {if (index == -1) {index = bitset->highestSetBit();} else {index = bitset->nextHighestSetBit(index);}return *this;}iterator operator--(int) {iterator tmp = *this;--(*this);return tmp;}friend bool operator==(const iterator& a, const iterator& b) {return a.index == b.index;}friend bool operator!=(const iterator& a, const iterator& b) {return a.index != b.index;}};class reverse_iterator {public:using iterator_category = bidirectional_iterator_tag;using difference_type = int;using value_type = int;using pointer = const int*;using reference = const int&;private:const Bitset* bitset;int index;public:reverse_iterator(const Bitset* bitset, int index) : bitset(bitset), index(index) {}value_type operator*() const { return index; }reverse_iterator& operator++() {index = bitset->nextHighestSetBit(index);return *this;}reverse_iterator operator++(int) {reverse_iterator tmp = *this;++(*this);return tmp;}reverse_iterator& operator--() {if (index == -1) {index = bitset->lowestSetBit();} else {index = bitset->nextLowestSetBit(index);}return *this;}reverse_iterator operator--(int) {reverse_iterator tmp = *this;--(*this);return tmp;}friend bool operator==(const reverse_iterator& a, const reverse_iterator& b) {return a.index == b.index;}friend bool operator!=(const reverse_iterator& a, const reverse_iterator& b) {return a.index != b.index;}};iterator begin() const {return iterator(this, lowestSetBit());}iterator end() const {return iterator(this, -1);}reverse_iterator rbegin() const {return reverse_iterator(this, highestSetBit());}reverse_iterator rend() const {return reverse_iterator(this, -1);}
};int main() {Bitset bs(12);bs.set(10);cout << bs.highestSetBit() <<endl;bs.flip();for (auto it = bs.begin(); it != bs.end(); it++) {cout << *it << "\t";}cout << endl;for (auto it = bs.rbegin(); it != bs.rend(); it++) {cout << *it << "\t";}cout << endl;bitset<100> cs;cs.set();cs.set(1, 1);
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/web/25728.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

vue+jave实现文件报表增加文件下载功能

需求背景:系统有文件交互功能。但没有做页面展示。为了测试方便&#xff0c;写了报表展示并可下载文件做检查。(所以下载是依赖表数据的) 使用语言和框架: 前端:vue-cli 后端:springBoot 前端实现 1、在报表vue文件&#xff0c;显示下载按钮并实现下载接口请求和处理。 //报…

网络分析(ArcPy)

一.前言 GIS中的网络分析最重要的便是纠正拓扑关系&#xff0c;建立矫正好的网络数据集&#xff0c;再进行网络分析&#xff0c;一般大家都是鼠标在arcgis上点点点&#xff0c;今天说一下Arcpy来解决的方案&#xff0c;对python的要求并不高,具体api参数查询arcgis帮助文档即可…

JavaScript 使用优先级队列的霍夫曼编码(Huffman Coding using Priority Queue)

先决条件&#xff1a; 贪婪算法 | (霍夫曼编码)、priority_queue::push() 和 C STL 中的 priority_queue::pop() 。 贪婪算法 | (霍夫曼编码)&#xff1a; C#&#xff1a;C# 霍夫曼编码 | 贪婪算法&#xff08;Huffman Coding | Greedy Algo&#xff09;-CSDN博客 JavaScr…

Java数组的定义 ,基本概念与使用

数组的定义 1.问题:想将一个数据保存起来,我们可以使用变量,但是变量一次只能存储一个数据,所以我们想能不能一次存多个数据2.数组概述:是一个容器,数组本身属于引用数据类型3.作用:一次存储多个数据4.特点:a.既可以存储基本类型的数据,还能存储引用类型的数据b.定长(定义数组…

【设计模式】结构型设计模式之 桥接模式

一、 介绍 桥接模式在《设计模式 可复用面向对象软件的基础》中定义为&#xff1a;将抽象和现实解耦&#xff0c;让他们可以独立变化。上面的定义比较难以理解&#xff0c;换个通俗的说法&#xff1a;一个类存在两个或多个独立变化的维度&#xff0c;通过组合的方式让这个类在…

C++设计模式---观察者模式

1、介绍 观察者模式&#xff08;Observer Pattern&#xff09;是一种行为设计模式&#xff0c;它定义了一种一对多的依赖关系&#xff0c;让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。当主题对象状态发生变化时&#xff0c;它的所有依赖者&#xff08;观察者&#xff09;都会自动…

【Android面试八股文】一图展示 Android生命周期:从Activity到Fragment,以及完整的Android Fragment生命周期

图片来源于&#xff1a;https://github.com/xxv/android-lifecycle Android生命周期&#xff1a;从Activity到Fragment 图&#xff1a;android-lifecycle-activity-to-fragments.png 完整的Android Fragment生命周期 图&#xff1a;complete_android_fragment_lifecycle.png…

人脸考勤项目实训

第一章 Python-----Anaconda安装 文章目录 第一章 Python-----Anaconda安装前言一、Anaconda是什么&#xff1f;二、Anaconda的前世今生二、Windows安装步骤1.官网下载2.安装步骤安装虚拟环境 总结 前言 工欲善其事必先利其器&#xff0c;项目第一步&#xff0c;安装我们的环境…

如何使用Python pottery库

要使用Python的Pottery库,你需要按照以下步骤进行: 你可以通过pip工具来安装Pottery库。打开终端或命令提示符,输入以下命令: pip install pottery 安装完成后,你就可以开始使用Pottery库了。 在你的Python脚本中,首先需要导入Pottery库。通常,你会从pottery模块中导…

Django ListView 列表视图类

ListView是Django的通用视图之一&#xff0c;它用于显示一个对象列表。这个视图将所有的对象作为一个上下文变量传递给模板。 1&#xff0c;创建应用 python manage.py startapp app3 2&#xff0c;注册应用 Test/Test/settings.py Test/Test/urls.py 3&#xff0c;添加模型 …

【EDA】SSTA中最慢路径与最快路径统计计算

假设(X1,X2)为二元高斯随机向量,均值(μ1,μ2),标准差(σ1,σ2),相关系数ρ 定义:X=max(X1,X2),Y=min(X1,X2) SSTA中计算setup/hold的worst delay时即求X、Y,路径N对应维度为N维。 X的概率密度函数PDF为f(x)=f1(-x)+f2(-x),f1和f2为: 其中小Φ和大Φ…

牛客题目数据结构

做过线段树2模板大概可以写出一部分代码&#xff0c;这题主要关键点是怎么维护平方和 借图了 这样处理完maketag的代码就出来了 void maketag(int id,int l,int r,ll v,int opt){if(opt1){seg[id].val*v;seg[id].pfval*(v*v);seg[id].mul*v;seg[id].add*v;}else{seg[id].pfva…

仓库管理业务在WMS与ERP中如何抉择

当然&#xff0c;以下是WMS&#xff08;仓库管理系统&#xff09;与ERP&#xff08;企业资源计划&#xff09;系统在仓库管理中的主要区别和各自的优势的整理&#xff1a; 一、主要区别&#xff1a; 1. 功能范围&#xff1a; - WMS&#xff1a;专注于仓库内部运作&#xff0c;…

【机器学习】决策树模型(个人笔记)

文章目录 多样性指标基尼杂质指数&#xff08;Gini Impurity Index&#xff09;熵&#xff08;Entropy&#xff09; 决策树的应用 源代码文件请点击此处&#xff01; 多样性指标 基尼杂质指数&#xff08;Gini Impurity Index&#xff09; 若集合中包含 m m m 个元素和 n …

LeetCode1318或运算的最小翻转次数

题目描述 给你三个正整数 a、b 和 c。你可以对 a 和 b 的二进制表示进行位翻转操作&#xff0c;返回能够使按位或运算 a OR b c 成立的最小翻转次数。「位翻转操作」是指将一个数的二进制表示任何单个位上的 1 变成 0 或者 0 变成 1 。 解析 这一题就按位依次比较就行了。取这…

[C++数据结构之看懂就这一篇]图(上)

&#x1f4da;博客主页&#xff1a;Zhui_Yi_&#x1f50d;&#xff1a;上期回顾&#xff1a;JAVA面向对象&#xff08;上&#xff09;❤️感谢大家点赞&#x1f44d;&#x1f3fb;收藏⭐评论✍&#x1f3fb;&#xff0c;您的三连就是我持续更新的动力❤️&#x1f387;追当今朝…

Android 可拖拽的View,限制在父布局中随意拖拽;拖拽结束后可左右吸边;

实现方法一&#xff1a;自定义View 可随意拖动拖拽的View&#xff0c;限制拖动范围是父布局中&#xff1b; import android.content.Context; import android.util.AttributeSet; import android.util.Log; import android.view.MotionEvent; import android.view.ViewGroup; …

Simscape Multibody与RigidBodyTree:机器人建模

RigidBodyTree&#xff1a;主要用于表示机器人刚体结构的动力学模型&#xff0c;重点关注机器人的几何结构、质量和力矩&#xff0c;以及它们如何随时间变化。它通常用于计算机器人的运动和受力情况。Simscape Multibody&#xff1a;作为Simscape的一个子模块&#xff0c;专门用…

情景题之小明的Linux实习之旅:linux实战练习1(下)【基础命令,权限修改,日志查询,进程管理...】

小明的Linux实习之旅&#xff1a;基础指令练习情景练习题下 前景提要小明是怎么做的场景1&#xff1a;初识Linux&#xff0c;创建目录和文件场景2&#xff1a;权限管理&#xff0c;小明的权限困惑场景3&#xff1a;打包与解压&#xff0c;小明的备份操作场景4&#xff1a;使用G…

java基础知识(2)

在jdk8之前的版本会使用stringbuilder&#xff0c;而在jdk8之后的版本&#xff08;包含jkd8&#xff09;则会简化&#xff1b; stringbuilder在创建的时候&#xff0c;默认容量为16&#xff0c;容量是最多放多少位&#xff0c;长度是实际已经存放了多少位&#xff1b;如果超过…