如何在Java中将布尔数组转换为二进制，反之亦然？

Question

在Java中向布局数据输出（和输入）的最有效方法是什么？ 我打算用一个字符串，每个字符都是't'或'f'然后我想，为什么不减少8倍的空间？

注意

我实际上不知道哪个答案是更好的方法，我刚刚选择了彼得，因为我理解它。 感谢两位回答者！

Answer 1

假设你有一个布尔[]

boolean[] ar = {true,false,false,true,false,true,true,true,false,true,false,false,false,true,tr‌​ue};

并且您想将其写入磁盘，而不关心它在内存中的实现方式。

public static void main(String... args) throws IOException {
    boolean[] ar = {true, false, false, true, false, true, true, true, false, true, false, false, false, true, true};

    FileOutputStream out = new FileOutputStream("test.dat");
    writeBooleans(out, ar);
    out.close();

    FileInputStream in = new FileInputStream("test.dat");
    boolean[] ar2 = new boolean[ar.length]; 
    readBooleans(in, ar2);
    in.close();

    System.out.println(Arrays.toString(ar));
    System.out.println(Arrays.toString(ar2));
    System.out.println("The file size was "+new File("test.dat").length()+" bytes.");
}

private static void writeBooleans(OutputStream out, boolean[] ar) throws IOException {
    for (int i = 0; i < ar.length; i += 8) {
        int b = 0;
        for (int j = Math.min(i + 7, ar.length-1); j >= i; j--) {
            b = (b << 1) | (ar[j] ? 1 : 0);
        }
        out.write(b);
    }
}

private static void readBooleans(InputStream in, boolean[] ar) throws IOException {
    for (int i = 0; i < ar.length; i += 8) {
        int b = in.read();
        if (b < 0) throw new EOFException();
        for (int j = i; j < i + 8 && j < ar.length; j++) {
            ar[j] = (b & 1) != 0;
            b >>>= 1;
        }
    }
}

版画

[true, false, false, true, false, true, true, true, false, true, false, false, false, true, true]
[true, false, false, true, false, true, true, true, false, true, false, false, false, true, true]
The file size was 2 bytes.

但如果我看看文件实际有多大

$ ls -l test.dat
-rw-rw-r-- 1 peter peter 2 2012-02-19 14:04 test.dat
$ du -h test.dat 
4.0K    test.dat

它表示长度为2个字节，但使用的磁盘空间实际为4 KB。

注意：大约1分钟的时间值与80 MB的SSD大致相同（昂贵的磁盘，更多用于硬盘驱动器）因此，如果你不认为使用它可以节省至少80 MB，你可能会浪费你的时间。 ;）

---

您可以使用BitSet，每个字符为16位，占用的空间可减少16倍。

Answer 2

新创造的，适合您。 我将把BooleanInputStream作为一个BooleanInputStream 。 请注意，第一位现在是文件中最右边的（MSB）位（删除Byte.SIZE - 1 -在其他字节顺序的示例中，无论您喜欢什么）。 只需使用例如DataOutputStream来首先将文件的大小写入文件。 10K应该是一个整数。

请注意，存储10K元素的布尔数组是非常低效的内存，你当然应该使用BitSet （最后，需要BitSet ）！

public final class BooleanOutputStream extends FilterOutputStream {

    private int bitIndex;
    private byte buffer;

    public BooleanOutputStream(final OutputStream out) {
        super(out);
    }

    public void writeBoolean(final boolean value) throws IOException {
        buffer ^= (value ? 1 : 0) << (Byte.SIZE - 1 - bitIndex++);
        if (bitIndex == Byte.SIZE) {
            write(buffer & 0xFF);
            buffer = 0;
            bitIndex = 0;
        }
    }

    /**
     * This is an encoder and does therefore not close the underlying stream.
     * Please close underlying stream separately.
     */
    public void close() throws IOException {
        if (bitIndex != 0) {
            out.write(buffer);
            buffer = 0;
            bitIndex = 0;
        }
    }
}

public class BooleanInputStream extends FilterInputStream {

    private int bitIndex;
    private byte buffer;

    public BooleanInputStream(final InputStream in) {
        super(in);
    }

    public boolean readBoolean() throws IOException {
        if (bitIndex == 0) {
            int b = read();
            if (b == -1) {
                throw new EOFException();
            }
            buffer = (byte) b;
        }

        boolean value = (buffer & (1 << (Byte.SIZE - 1 - bitIndex++))) != 0;
        if (bitIndex == Byte.SIZE) {
            bitIndex = 0;
        }
        return value;
    }

    /**
     * This is a decoder and therefore does not close the underlying stream.
     * Please close underlying stream separately.
     */    
    public void close() throws IOException {
        buffer = 0;
        bitIndex = 0;
    }
}