(python bitmap) 数据结构之位图（bitmap）详解 Bitmap（位图）的实现：使用 Python 实现位图的空间利用率全网首发(图文详解1)

(python bitmap) 数据结构之位图（bitmap）详解

位图（Bitmap）是一种用于表示数据集合下标的数据结构，其中每个元素用一位数据表示。位图中，每个成员只占用一个bit位空间，所以能够达到极致的空间利用率。位图的基本原理就是用0/1表示成员是否存在。比如位图B，B的第1位（语言中一般是B[0]）如果为1，表示编号为1的成员存在，否则该成员不存在。

位图经常用于数据库索引，文件系统，内存管理等场景，可以有效的提升查找效率。

关于位图的一个简单的实现，我来给你一个使用Python的例子。

首先，我们需要定义一个BitMap类，初始化时要指明最大容量。

class BitMap:
  def __init__(self, max):
    # 初始化位图大小，32位整数，一个整数可以表示32个数字。
    self.size = int((max + 31 - 1) / 31)  
    self.array = [0 for i in range(self.size)]

其次，添加一个数字到位图中。

def addNum(self, num):
    # 找出该数字对应的bitset中的索引
    array_index = num // 32
    bit_index = num % 32
    self.array[array_index] |= (1 << bit_index)  # 设置bitset中的第bit_index位为1

添加一个查询某个数字是否在位图中的方法。

def isExist(self, num):
    array_index = num // 32
    bit_index = num % 32
    return ((self.array[array_index] & (1 << bit_index)) != 0)  # 返回bitset中的第bit_index位是否为1

最后，我们的类就可以使用了，你可以根据自己的需求进行扩展。例如：

bitmap = BitMap(100)  # 创建一个容纳100位的位图
bitmap.addNum(7)  # 在位图中加入数字7
print(bitmap.isExist(7))  # 查询数字7是否存在位图中，会返回True.

这个例子非常简单，只用了Python语言的基本操作，没有涉及到复杂的库或者类。希望这个例子能帮助你理解位图的基础概念，并且能够在实际中运用它。
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