Question

我正在开展一个项目，在某个时刻我需要展示一个月哪些日子仍然可用。有一个函数可以计算可用的天数。我的同事说：“哦，我们知道，你应该返回一个BitVector32。这在使用布尔列表时效率最高。”我会使用List<bool>或类似的东西。当你实际使用位时，BitVector32似乎是低级别的东西。

所以，问题是。如果你需要一些少于32项的布尔值列表，你应该使用BitVector32，还是只将它用于低级别的东西？

Answer 1

使用List很容易扩展到其他时间段。假设您想一次显示两个月。哦，这比32大。我需要改变返回类型和它使用的任何地方。大！而BitVector32甚至没有实施IEnumerable<T>。

除非它具有紧密的循环可读性和可维护性，否则效率最高。列表分配的开销并不大，除非你每秒做一百万次。

所以我同意你的看法，你应该只将BitVector32用于低级代码。

Answer 2

BitVector32是一个围绕c＃位操作的包装器（或者你可以称之为抽象）。例如，以下两个语句返回相同的结果：

1＆lt;＆lt; 1
BitVector32.CreateMask（1）

假设有一个包含一些重复数字的整数数组。我们想要找到所有重复项。当然，您只需在Linq中使用GroupBy函数，但让我们假装我们没有Linq。

第一个选项是强力逼近方法，其中每个元素将与给定数组中的每个元素进行比较：

foreach(int i in list) 
{
    foreach(int j in list)
    {
        if (i == j) 
        {
            // print this or store it in the result list
        }
    }
}

由于蛮力方法将导致N平方运行时间，这是非常低效的，我们可以考虑使用HashSet，它将提供一个恒定的查找时间或O（1）

HashSet<int> hashSet = new HashSet<int>();

foreach(int i in list)
{    
    if (hashSet.Contains(i))
    {
        // print the duplicate or add it to the result list
    }
    else
    {
        hashSet.Add(i);
    }
}

这种方法将导致线性运行时间或O（n）。但是，它需要额外的n * 4字节内存（假设我们正在讨论32位整数）

第三种方法类似于使用散列集，除了使用布尔数组需要更少的内存

bool[] masks = new bool[list.Length];

for (int i = 0; i < list.length; i++) 
{
    if (masks[list[i]])
    {
        // print or add to the result list
    }
    else
    {
        masks[list[i]] = true;
    }
}

它使用布尔数组而不是HashSet。它具有相同的运行时间，即O（n），但需要1/4量的内存，因为bool类型占用1个字节（8位），而整数占用4个字节（32位）

最后，我们可以使用BitVector32类或本机位移操作来解决这个问题。

int check = 0;
for (int i=0; i < list.Length; i++)
{
    int mask = 1 << list[i];
    if (check & mask == mask) 
    {
        // print or add list[i] to the result list
    }
    else
    {
        check = check | mask;
    }
}

它还将导致线性运行时间，总共只有32位内存。所以内存使用量是n / 32。当然，如果数组中的最大值大于32，则不会起作用。我们可以使用64位无符号整数来增加掩码中的插槽数，但它仍然有一个非常短的限制。在这种情况下，如果您创建一个 BitVectory32 数组，则可以将该位移到数组的下一个索引中的 BitVector32 对象。例如，代码将类似于下面的

BitVector32[] bitVectorArray = new BitVector32[maxValue / 32];
bitVectorArray[list[i] / 32] = 1 << list[i] % 32;

这样，您不必限制为32位大小限制。只要内存容量允许，您就可以无限期地增大大面具的大小。所以，把所有东西放在一起：

// This code assumes you know the range of the number in the array
BitVector32[] bitVectorArray = new BitVector32[maxValue / 32];

for (int i=0; i < list.Length; i++)
{
    int mask = 1 << list[i] % 32;

    if (bitVectorArray[(list[i] - 1)/32][i] & mask == mask) 
    {
        // print or add list[i] to the result list
    }
    else
    {
        bitVectorArray[(list[i] - 1)/32] = bitVectorArray[list[i] / 32] | mask;
    }
}

我什么时候应该使用BitVector32？

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