位图的基本操作-----数据结构

位图的基本操作       

 位图的出现在一定程度上降低了内存使用。

应用场景：

        当待处理数据超出内存处理范围时，将出现一系列的问题。此时，如果使用位图，就可以将内存的使用降至原使用内存大小的八分之一，极大程度的降低了内存不足所带来的诸多问题。

位图初始化：

        1.判断输入参数的非法性；

        2.初始化结构体变量。

代码：

void BitMapInit(BitMap* bm, uint64_t capacity){
    //1.判断非法输入
    if(bm == NULL){
        //非法输入
        return;
    }
    //2.初始化结构体变量
    bm->capacity = capacity;
    uint64_t size = capacity/(8*sizeof(uint64_t))+ 1;
    //为结构体中的指针变量开辟空间
    bm->data = (uint64_t*)malloc(size*sizeof(uint64_t));
    //初始化
    memset(bm->data,0,size);
    return;
}

将某一位设置为1：

        1.对输入参数的非法性进行判断；

        2.获取index的下标与偏移量；

        3.对相应值进行修改。

代码：

// 把第 index 位置为1 
void BitMapSet1(BitMap* bm, uint64_t index){
    if(bm == NULL || index>= BitMapMax){
        //非法输入
        return;
    }
    //获取index的下标与偏移量
    uint64_t n;//下标
    uint64_t offset;//偏移量
    GetBitHashOff(bm,&n,&offset);
    //要想将每一位置为1，应进行按位或运算
    bm->data[n] = bm->data[n] | (0x1ul<

将某一位设置为0：

        1.对输入参数的非法性进行判断；

        2.获取index的下标与偏移量；

        3.对相应值进行修改。

代码：

// 把第 index 位置为0 
void BitMapSet0(BitMap* bm, uint64_t index){
    if(bm == NULL || index>= BitMapMax){
        //非法输入
        return;
    }
    //获取index的下标与偏移量
    uint64_t n;//下标
    uint64_t offset;//偏移量
    GetBitHashOff(bm,&n,&offset);
    //要想将每一位置为0，应进行按位与运算
    bm->data[n] = bm->data[n] & ~(0x1ul<

获取index的位图下标与偏移量：

        1.求index的位图下标；

        2.求index的位图偏移量。

代码：

void GetBitHashOff(BitMap* bm,uint64_t* n,uint64_t* offset){
    //判断非法输入
    if(bm == NULL){
        return;
    }
    //判断下标
    *n = bm->capacity/(8*sizeof(uint64_t));
    //判断偏移量
    *offset = bm->capacity%(8*sizeof(uint64_t));
    return;
}

将位图的全部位都设置为1：

        1.对输入参数进行非法性判断；

        2.对整个位图进行设置。

代码：

 // 把整个位图所有的位都设为1. 
void BitMapFill(BitMap* bm){
    if(bm == NULL){
        //非法输入
        return;
    }
    uint64_t size = bm->capacity/(8*sizeof(uint64_t))+1;
    memset(bm->data,0xff,size*sizeof(uint64_t));
    return;
} 

位图的测试：

        1.对index的位图下标与偏移量进行判断；

        2.对位图中相应位置的值进行检测。

代码：

 // 测试 index 为是 1 , 还是 0. 如果是1, 就返回1. 否则返回0. 
int BitMapTest(BitMap* bm, uint64_t index){
    if(bm == NULL || index >=BitMapMax){
        //非法输入
        return 0;
    }
    uint64_t n;
    uint64_t offset;
    GetBitHashOff(bm,&n,&offset);
    int ret = bm->data[n]&(0x1ul<

位图的查找：

       1. 对位图中相应位置的值进行检测

代码：

//BitMap 元素查找
void BitMapPrint(BitMap* bm,int value,char* msg){
    printf("\n******%s*******\n",msg);
    int i = 0;
    int size = bm->capacity/(8*sizeof(uint64_t))+1;
    for(;idata[i]&(0x1ul<

将位图的全部位都设置为0：

        1.对输入参数进行非法性判断；

        2.对整个位图进行设置。

代码：

 // 把整个位图所有的位都设为0. 
void BitMapClear(BitMap* bm){
    if(bm == NULL){
        //非法输入
        return;
    }
    uint64_t size = bm->capacity/(8*sizeof(uint64_t))+1;
    memset(bm->data,0x0,size*sizeof(uint64_t));
    return;
} 

销毁位图：

        1.对输入参数进行非法性检测；

        2.释放已开辟空间。

代码：

void BitMapDestroy(BitMap* bm){
    //1.判断非法输入
    if(bm == NULL){
        //非法输入
        return;
    }
    //2.释放动态开辟空间
    bm->capacity = 0;
    free(bm->data);
    bm->data = NULL;
    return;
}