Question

如何快速将由空格分隔的1和0字符串转换为bitset？

存在一个构造函数，用于从不用空格分隔的字符串初始化bitset，一个用于将bitset初始化为全零或一，以及一个用整数初始化。 我能想到三个方面：

从字符串中删除空格并将其传递给构造函数
将二进制转换为整数并将其传递给构造函数
将所有值初始化为零，并根据for-loop

位数为24，每个字符串恰好有24位，不多也不少。

编辑： Here是我用来测试效果的代码，here是方法一和二的代码。在我的机器上，方法1需要3毫秒，方法3需要14毫秒。

编辑2：我使用-O3 -o -g --std=c++11是我的编译器设置。我使用了gcc 和 clang。

Answer 1

通过相应地设置每个位，将转换（不改变输入字符串）转换为无符号整数：

#include <bitset>
constexpr unsigned long long
extract_bits(const char* ptr, unsigned long long accumulator) {
    return (*ptr == 0)
        ? accumulator
        : extract_bits(ptr + 1, (*ptr == '1')
            ? accumulator << 1u | 1u
            : (*ptr == '0')
                ? accumulator << 1
                : accumulator);
}

template <unsigned N>
constexpr std::bitset<N>
to_bitset(const char* ptr) {
    return std::bitset<N>(extract_bits(ptr, 0));
}

#include <iostream>
int main()
{
    constexpr auto b = to_bitset<24>("0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0");
    std::cout << b << '\n';
    return 0;
}

注意：转换会忽略＆＃39; 0＆＃39;之外的任何字符。和＆＃39; 1＆＃39;安静地（像＃34; 01-01和＃34这样的字符串也是有效的。）

获取上述转换时间并从字符串中删除空格：

#include <algorithm>
#include <cctype>
#include <cstring>
#include <chrono>
#include <iostream>
#include <random>

using namespace std::chrono;

void print_duration(const char* what, const system_clock::time_point& start, const system_clock::time_point& stop) {
    auto duration = duration_cast<microseconds>(stop - start);
    std::cout << what << ": " << duration.count() << std::endl;
}

volatile unsigned long long result;
int main()
{
    std::string str = "0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0";
    std::vector<std::string> strings(1000, str);
    std::random_device random_device;
    std::mt19937 random_generator(random_device());
    for(auto& str : strings) {
        std::shuffle(str.begin(), str.end(), random_generator);
    }

    // Non mutating to_bitset
    {
        auto start = system_clock::now();
        for(const auto& str : strings) {
            auto b = to_bitset<24>(str.c_str());
            result = b.to_ullong();
        }
        auto stop = system_clock::now();
        print_duration("to_bitset", start, stop);
    }
    // Erasing spaces
    {
        auto start = system_clock::now();
        for(auto& str : strings) {
            str.erase(std::remove_if(str.begin(), str.end(), ::isspace), str.end());
            auto b = std::bitset<24>(str);
            result = b.to_ullong();
        }
        auto stop = system_clock::now();
        print_duration("str.erase", start, stop);
    }
    return 0;
}

g ++ 4.8.4 with g ++ -std = c ++ 11 -O3显示：

to_bitset比erasing spaces from a string/constructing a bitset快约3倍。

将格式为“0 1 1 0 1”的字符串快速转换为位集

1 个答案: