在 JavaScript 中实现位数组的最佳方法是什么？
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这是我掀起的一个：
更新——关于这个类的一些事情一直困扰着我——它不是基于大小的——创建一个带有 N 个插槽/位的 BitArray 是一个两步操作——实例化，调整大小。使用可选的第二个参数将类更新为基于大小，用于使用数组值或以 10 为底的数值填充基于大小的实例。
（在这里摆弄它）
/* BitArray DataType */
// Constructor
function BitArray(size, bits) {
// Private field - array for our bits
this.m_bits = new Array();
//.ctor - initialize as a copy of an array of true/false or from a numeric value
if (bits && bits.length) {
for (var i = 0; i < bits.length; i++)
this.m_bits.push(bits[i] ? BitArray._ON : BitArray._OFF);
} else if (!isNaN(bits)) {
this.m_bits = BitArray.shred(bits).m_bits;
}
if (size && this.m_bits.length != size) {
if (this.m_bits.length < size) {
for (var i = this.m_bits.length; i < size; i++) {
this.m_bits.push(BitArray._OFF);
}
} else {
for(var i = size; i > this.m_bits.length; i--){
this.m_bits.pop();
}
}
}
}
/* BitArray PUBLIC INSTANCE METHODS */
// read-only property - number of bits
BitArray.prototype.getLength = function () { return this.m_bits.length; };
// accessor - get bit at index
BitArray.prototype.getAt = function (index) {
if (index < this.m_bits.length) {
return this.m_bits[index];
}
return null;
};
// accessor - set bit at index
BitArray.prototype.setAt = function (index, value) {
if (index < this.m_bits.length) {
this.m_bits[index] = value ? BitArray._ON : BitArray._OFF;
}
};
// resize the bit array (append new false/0 indexes)
BitArray.prototype.resize = function (newSize) {
var tmp = new Array();
for (var i = 0; i < newSize; i++) {
if (i < this.m_bits.length) {
tmp.push(this.m_bits[i]);
} else {
tmp.push(BitArray._OFF);
}
}
this.m_bits = tmp;
};
// Get the complimentary bit array (i.e., 01 compliments 10)
BitArray.prototype.getCompliment = function () {
var result = new BitArray(this.m_bits.length);
for (var i = 0; i < this.m_bits.length; i++) {
result.setAt(i, this.m_bits[i] ? BitArray._OFF : BitArray._ON);
}
return result;
};
// Get the string representation ("101010")
BitArray.prototype.toString = function () {
var s = new String();
for (var i = 0; i < this.m_bits.length; i++) {
s = s.concat(this.m_bits[i] === BitArray._ON ? "1" : "0");
}
return s;
};
// Get the numeric value
BitArray.prototype.toNumber = function () {
var pow = 0;
var n = 0;
for (var i = this.m_bits.length - 1; i >= 0; i--) {
if (this.m_bits[i] === BitArray._ON) {
n += Math.pow(2, pow);
}
pow++;
}
return n;
};
/* STATIC METHODS */
// Get the union of two bit arrays
BitArray.getUnion = function (bitArray1, bitArray2) {
var len = BitArray._getLen(bitArray1, bitArray2, true);
var result = new BitArray(len);
for (var i = 0; i < len; i++) {
result.setAt(i, BitArray._union(bitArray1.getAt(i), bitArray2.getAt(i)));
}
return result;
};
// Get the intersection of two bit arrays
BitArray.getIntersection = function (bitArray1, bitArray2) {
var len = BitArray._getLen(bitArray1, bitArray2, true);
var result = new BitArray(len);
for (var i = 0; i < len; i++) {
result.setAt(i, BitArray._intersect(bitArray1.getAt(i), bitArray2.getAt(i)));
}
return result;
};
// Get the difference between to bit arrays
BitArray.getDifference = function (bitArray1, bitArray2) {
var len = BitArray._getLen(bitArray1, bitArray2, true);
var result = new BitArray(len);
for (var i = 0; i < len; i++) {
result.setAt(i, BitArray._difference(bitArray1.getAt(i), bitArray2.getAt(i)));
}
return result;
};
// Convert a number into a bit array
BitArray.shred = function (number) {
var bits = new Array();
var q = number;
do {
bits.push(q % 2);
q = Math.floor(q / 2);
} while (q > 0);
return new BitArray(bits.length, bits.reverse());
};
/* BitArray PRIVATE STATIC CONSTANTS */
BitArray._ON = 1;
BitArray._OFF = 0;
/* BitArray PRIVATE STATIC METHODS */
// Calculate the intersection of two bits
BitArray._intersect = function (bit1, bit2) {
return bit1 === BitArray._ON && bit2 === BitArray._ON ? BitArray._ON : BitArray._OFF;
};
// Calculate the union of two bits
BitArray._union = function (bit1, bit2) {
return bit1 === BitArray._ON || bit2 === BitArray._ON ? BitArray._ON : BitArray._OFF;
};
// Calculate the difference of two bits
BitArray._difference = function (bit1, bit2) {
return bit1 === BitArray._ON && bit2 !== BitArray._ON ? BitArray._ON : BitArray._OFF;
};
// Get the longest or shortest (smallest) length of the two bit arrays
BitArray._getLen = function (bitArray1, bitArray2, smallest) {
var l1 = bitArray1.getLength();
var l2 = bitArray2.getLength();
return l1 > l2 ? smallest ? l2 : l1 : smallest ? l2 : l1;
};
感谢@Daniel Baulig 要求重构从快速和肮脏到基于原型。
于 2011-08-07T14:16:02.237 回答
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像这样的事情和我能想到的一样接近。将位数组保存为 32 位数字，并有一个标准数组支持它以处理更大的集合。
class bitArray {
constructor(length) {
this.backingArray = Array.from({length: Math.ceil(length/32)}, ()=>0)
this.length = length
}
get(n) {
return (this.backingArray[n/32|0] & 1 << n % 32) > 0
}
on(n) {
this.backingArray[n/32|0] |= 1 << n % 32
}
off(n) {
this.backingArray[n/32|0] &= ~(1 << n % 32)
}
toggle(n) {
this.backingArray[n/32|0] ^= 1 << n % 32
}
forEach(callback) {
this.backingArray.forEach((number, container)=>{
const max = container == this.backingArray.length-1 ? this.length%32 : 32
for(let x=0; x<max; x++) {
callback((number & 1<<x)>0, 32*container+x)
}
})
}
}
let bits = new bitArray(10)
bits.get(2) //false
bits.on(2)
bits.get(2) //true
bits.forEach(console.log)
/* outputs:
false
false
true
false
false
false
false
false
false
false
*/
bits.toggle(2)
bits.forEach(console.log)
/* outputs:
false
false
false
false
false
false
false
false
false
false
*/
bits.toggle(0)
bits.toggle(1)
bits.toggle(2)
bits.off(2)
bits.off(3)
bits.forEach(console.log)
/* outputs:
true
true
false
false
false
false
false
false
false
false
*/
于 2018-05-02T20:16:11.513 回答
5
斯坦福 Javascript 加密库(SJCL)提供了位数组实现，可以将不同的输入（十六进制字符串、字节数组等）转换为位数组。
他们的代码在 GitHub 上公开：bitwiseshiftleft/sjcl。因此，如果您查找bitArray.js，您可以找到它们的位数组实现。
可以在此处找到从字节到位的转换。
于 2015-10-16T09:33:14.873 回答
1
您可以使用按位运算符轻松做到这一点。这很简单。让我们试试数字 75。
它的二进制表示是100 1011。那么，我们如何从数字中获取每个位？您可以使用 AND "&" 运算符选择一位并将其余的设置为 0。然后使用 Shift 运算符，您删除目前无关紧要的 0 的其余部分。
例子：
Let's do an AND operation with 4 (000 0010)
0100 1011 & 0000 0010 => 0000 0010
现在我们需要过滤选定的位，在这种情况下，是从右到左读取的第二位。
0000 0010 >> 1 => 1
左边的零没有代表性。所以输出将是我们选择的位，在这种情况下，是第二个。
var word=75;
var res=[];
for(var x=7; x>=0; x--){
res.push((word&Math.pow(2,x))>>x);
}
console.log(res);
输出：
预期的：
如果您需要的不仅仅是一个简单的数字，您可以对一个字节应用相同的函数。假设您有一个包含多个字节的文件。因此，您可以将该文件分解为 ByteArray，然后将数组中的每个字节分解为 BitArray。
祝你好运！
于 2020-05-14T15:13:25.970 回答
1
@Commi 的实现是我最终使用的 .
我相信这个实现中有一个错误。每 31 个边界上的位都会给出错误的结果。（即当索引为 时(32 * index - 1)，则为 31、63、95 等。
我在 get() 方法中通过替换> 0为!= 0.
get(n) {
return (this.backingArray[n/32|0] & 1 << n % 32) != 0
}
该错误的原因是整数是 32 位签名的。将 1 左移 31 得到一个负数。由于检查是 for >0，所以当它应该为真时这将是假的。
我写了一个程序来证明之前的错误，以及之后的修复。将发布它的空间不足。
for (var i=0; i < 100; i++) {
var ar = new bitArray(1000);
ar.on(i);
for(var j=0;j<1000;j++) {
// we should have TRUE only at one position and that is "i".
// if something is true when it should be false or false when it should be true, then report it.
if(ar.get(j)) {
if (j != i) console.log('we got a bug at ' + i);
}
if (!ar.get(j)) {
if (j == i) console.log('we got a bug at ' + i);
}
}
}
于 2020-07-02T05:23:33.270 回答
0
可能[绝对]不是最有效的方法，但是可以将一串零和一串解析为以 2 为底的数字并转换为十六进制数，最后转换为缓冲区。
const bufferFromBinaryString = (binaryRepresentation = '01010101') =>
Buffer.from(
parseInt(binaryRepresentation, 2).toString(16), 'hex');
同样，效率不高；但我喜欢这种方法，因为它相对简单。
于 2019-03-02T21:20:52.807 回答
0
感谢您提供了一个非常简单的课程，它可以满足我的需要。
我在测试时确实发现了一些极端情况下的错误：
get(n) {
return (this.backingArray[n/32|0] & 1 << n % 32) != 0
// test of > 0 fails for bit 31
}
forEach(callback) {
this.backingArray.forEach((number, container)=>{
const max = container == this.backingArray.length-1 && this.length%32
? this.length%32 : 32;
// tricky edge-case: at length-1 when length%32 == 0,
// need full 32 bits not 0 bits
for(let x=0; x<max; x++) {
callback((number & 1<<x)!=0, 32*container+x) // see fix in get()
}
})
我的最终实现修复了上述错误并将 backArray 更改为 Uint8Array 而不是 Array，从而避免了带符号的 int 错误。
于 2020-01-02T15:17:28.640 回答