验证二进制数组是否是C中另一个数组的子集

时间:2011-12-26 22:01:03

标签: c bit-manipulation subset

我需要验证字节数组(即字符)中的位是否是同一类型的另一个数组的子集:例如,0001.0011(19)是0011.0011(51)的子集,而0000.1011(11) )不是。

我开始使用按位操作,几乎用XOR / OR / XOR序列解决了它:

int is_subset (char *set_a, char *set_b, int size)
{
  /* The operation is performed with three bitwise operations, resulting in a
   * sequence of bits that will be equal to zero if set_a is a subset of
   * set_b. As a bonus, the positions where the sets differ will be
   * available in the resulting sequence, and thus the number of differing
   * positions can be obtained by counting the number of bits set (for exemple,
   * with __builtin_popcount in GCC).
   *
   *   Exemple (TRUE):              Exemple (FALSE):
   *   ================             ================
   *   set_a   00010011             set_a   00001011
   *   set_b   00110011             set_b   00110011
   *   ----------------             ----------------
   *   XOR     00100000             XOR     00111000
   *   set_b   00110011             set_b   00110011
   *   ----------------             ----------------
   *   OR      00110011             OR      00111011
   *   set_b   00110011             set_b   00110011
   *   ----------------             ----------------
   *   XOR     00000000             XOR     00001000
   */

  int i;
  for (i = 0; i < size; i++)
    if ( (((set_a[i] ^ set_b[i]) | set_b[i]) ^ set_b[i]) != 0)
      return FALSE;

  return TRUE;
}

但如果set_a为零(0000.0000),则失败(始终返回TRUE)。我尝试了不同的策略(例如Bloom过滤器),但可能由于我的编程技巧,它远非快速或至少优雅。

有没有标准,优雅的方式做到这一点没有例外?

编辑:要明确,在此背景下&#34;子集&#34;表示第一个数组(set_a)中的所有位TRUE在第二个数组(set_b)中也为TRUE。第二个数组中可能还有其他位为TRUE,但如果它们在第一个数组中为FALSE则无关紧要。

4 个答案:

答案 0 :(得分:5)

当且仅当a时,

b才是(a | b) == b的子集。如果每个字节满足此条件,则返回TRUE。否则返回FALSE

或等效(a & b) == a

答案 1 :(得分:4)

ab的子集,a中的每一位都隐含b

中的相应位
a -> b

或等效,

~a | b //not a or b

应该提供1111111

再次测试否定零可能更简单(检查是否存在我们在a中但未在b中设置位的情况)

0 == ( a & ~b)

int is_subset (char *set_a, char *set_b, int size)
{
  int i;
  for (i = 0; i < size; i++){
    if(0 != (set_a[i] & (~ set_b[i])))
      return FALSE;
  }
  return TRUE;
}

我不记得按位的东西是否适用于字符,或者你是否需要首先转换为无符号。

答案 2 :(得分:4)

我不确定你的代码是否失败是正确的,因为如果set_a是一个零数组,它返回TRUE,因为从纯粹的理论数学观点来看,空集是任何其他集合的子集。如果您不喜欢,那么您应该添加一个额外的检查以查看set_a是否为零数组,如果是,则立即返回FALSE。

答案 3 :(得分:0)

技术琐事,加上“(theSubsetUnderTest)&amp;&amp;”表达式左侧应排除0的特殊情况。