Java：BitSet比较

Question

假设我们在Java中有两个BitSet对象，其值为

//<MSB....LSB>
B1:<11000101>
B2:<10111101>

我们如何比较B1和B2才能知道B1代表的值大于B2代表的值。

是否为BitSet重载了逻辑运算符（>，<，==） ？ 或者我是否必须编写自己的实现？

更新：刚发现“运算符>未定义参数类型java.util.BitSet，java.util.BitSet” 。 有没有内置方法可以这样做？

Answer 1

你可以通过xor -ing两个集合，并将结果的长度与位集的length进行比较来实现：

• 如果xor为空，则位集相等。 您可以通过调用equals()来绕过此操作
• 否则， xor结果的长度将等于两个值之间不同的最高有效位的位置。
• 这个位设置的两个操作数中的哪一个是两者中较大的一个。

这是一个示例实现：

int compare(BitSet lhs, BitSet rhs) {
    if (lhs.equals(rhs)) return 0;
    BitSet xor = (BitSet)lhs.clone();
    xor.xor(rhs);
    int firstDifferent = xor.length()-1;
    if(firstDifferent==-1)
            return 0;

    return rhs.get(firstDifferent) ? 1 : -1;
}

演示。

Answer 2

不，运算符没有超载，因为a）Java中没有运算符重载，b）你期望的是错误和不合逻辑的。

BitSet就像名称表示一组位 。 你无法分辨出“更大”和“更小”的设置 - 就像说一种颜色比另一种颜色“更大”。 如果你想比较位集，你必须创建一个比较指标 - 我想你想要的是比较从位创建的整数的值 - 如果是这种情况，使用例如BitSet的代码到整数/长 ，然后打电话

static int compare( BitSet bs1, BitSet bs2 ) {
  return Long.compare(Bits.convert(bs1),Bits.convert(bs2));
}

或者，作为Comparator ，

class BitSetComparator implements Comparator<BitSet> {
  int compare( BitSet bs1, BitSet bs2 ) {
    return Long.compare(Bits.convert(bs1),Bits.convert(bs2));
  }
}

请注意，在这种特殊情况下，两个集合必须适合long （最多63位）。 或者，假设您的度量标准是“具有更高无符号整数表示的集合更大”，您可以使用XORing，或循环遍历位或任何其他通过所有位的构造 -

int compare( BitSet bs1, BitSet bs2 ) {
  BitSet x = ((BitSet)bs1.clone()).xor(bs2);
  return ( x.isEmpty() ) ? 0 : ( x.length() == bs2.length() ? 1 : -1 );
}

但在所有这些情况下 ，如果你的目标是比较你的位，最好的办法就是用long来存储你的数据，然后使用https://docs.oracle.com/javase直接将它作为无符号值进行比较。 /8/docs/api/java/lang/Long.html#compareUnsigned-long-long- - 否则你通过往复转换来处理基于案例的情况，从而失去了位存储的时空效率使用类不是为了它而设计的。 BitSet#xor()和（特别是） BitSet#length()都不是比特操作所期望的轻量级操作，主要是由于recalculateWordsInUse(); ， checkInvariants(); ＆ Long.numberOfLeadingZeros()在其中使用。 总而言之，除了本机整数使用之外的所有方法（尤其是如上所示的任何比较代码）都会在任何依赖于性能的场景中导致严重的性能损失。

Answer 3

您可以在位的基础上使用逻辑运算符（从get（）接收的布尔值）：

// Assumed equal length
boolean less(BitSet b1, BitSet b2) {
 int N = b1.length();

 for (int i = N-1; i >= 0; i--) {
    if (b1.get(i) ^ b2.get(i)) return b2.get(i);
 }

 return false;
}

或者你可以有一个比较器：

class BitsComparator implements Comparator<BitSet> {
  @Override
  int compare (BitSet b1, BitSet b2) {
    if (b1.length() > b2.length())
       return 1;
    if (b1.length() == b2.length()) {
      int N = b1.length();
      for (int i = N-1; i >= 0; i--) {
        if ((b1.get(i) ^ b2.get(i)) && b2.get(i)) return -1;
      }
      return 0;
    }
    return -1;
  }
}