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Go 实现bitmap

由于 Go 没有现成的 bitmap ,要使用时需要自己造一个。我们可以使用多个 uint 来组装一个 bitmap,同时为了节约空间,避免浪费,可以使用 uint8。

代码比较简单,如下:

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package main

import (
	"fmt"
)

type BitMap struct {
	data   []byte
	length uint64
}

// 创建 bitmap 对象,length 为 bitmap 长度
func NewBitMap(length uint64) *BitMap {
	// 使用 byteCnt := (length + 7) / 8 更直接,但可能出现超出 uint64范围的情况
	byteCnt := length / 8
	if length%8 != 0 {
		byteCnt += 1
	}
	return &BitMap{data: make([]byte, byteCnt, byteCnt), length: byteCnt * 8}
}

// 添加数值
func (b *BitMap) Add(number uint64) error {
	if number > b.length {
		return fmt.Errorf("number %d is out of bitmap range", number)
	}
	tmp1 := number / 8
	tmp2 := number % 8
	b.data[tmp1] = b.data[tmp1] | 1<<tmp2
	return nil
}

// 删除数值
func (b *BitMap) Del(number uint64) error {
	if number > b.length {
		return fmt.Errorf("number %d is out of bitmap range", number)
	}
	tmp1 := number / 8
	tmp2 := number % 8
	b.data[tmp1] = b.data[tmp1] & ^(1 << tmp2)
	return nil
}

// 检查是否含有某个数值
func (b *BitMap) Contains(number uint64) bool {
	tmp1 := number / 8
	tmp2 := number % 8
	return (number < b.length) && (b.data[tmp1]&(1<<tmp2) != 0)
}

// 列出所有数值
func (b *BitMap) List() []uint64 {
	var result []uint64
	var tmp = []uint64{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
	for idx, d := range b.data {
		for _, t := range tmp {
			if d&(1<<t) != 0 {
				result = append(result, uint64(idx)*8+t)
			}
		}
	}
	return result
}

func main() {
	bm := NewBitMap(10)
	err := bm.Add(1)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
	err = bm.Add(4)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
	err = bm.Add(7)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
	err = bm.Add(9)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
	err = bm.Add(11)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
	err = bm.Add(18)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}

	fmt.Println("data:", bm.List())
	fmt.Println("data contains 1?", bm.Contains(1))
	fmt.Println("data contains 3?", bm.Contains(3))
	fmt.Println("data contains 4?", bm.Contains(4))
	fmt.Println("data contains 11?", bm.Contains(11))
	fmt.Println("data contains 18?", bm.Contains(18))

	err = bm.Del(11)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
	fmt.Println("del 11,data:", bm.List())
	err = bm.Del(4)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
	fmt.Println("del 4,data:", bm.List())
}

输出:

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8
9
number 18 is out of bitmap range
data: [1 4 7 9 11]
data contains 1? true
data contains 3? false
data contains 4? true
data contains 11? true
data contains 18? false
del 11,data: [1 4 7 9]
del 4,data: [1 7 9]
本文由作者按照 CC BY 4.0 进行授权