C++ STL bitset 容器详解

C++ STL bitset 容器详解

本篇随笔讲解(C++STL)中(bitset)容器的用法及常见使用技巧。

(bitset)容器概论

(bitset)容器其实就是个(01)串。可以被看作是一个(bool)数组。它比(bool)数组更优秀的优点是：节约空间，节约时间，支持基本的位运算。在(bitset)容器中，(8)位占一个字节，相比于(bool)数组(4)位一个字节的空间利用率要高很多。同时，(n)位的(bitset)在执行一次位运算的复杂度可以被看作是(n/32)，这都是(bool)数组所没有的优秀性质。

(bitset)容器包含在(C++)自带的(bitset)库中。

#include<bitset>

(bitset)容器的声明

因为(bitset)容器就是装(01)串的，所以不用在< >中装数据类型，这和一般的(STL)容器不太一样。< >中装(01)串的位数。

如：（声明一个(10^5)位的(bitset)）

bitset<100000> s;

对(bitset)容器的一些操作

1、常用的操作函数

和其他的(STL)容器一样，对(bitset)的很多操作也是由自带函数来实现的。下面，我们来介绍一下(bitset)的一些常用函数及其使用方法。

• (count())函数

(count)，数数的意思。它的作用是数出(1)的个数。即(s.count())返回(s)中有多少个(1).

s.count();

• (any()/none())函数

(any)，任何的意思。(none)，啥也没有的意思。这两个函数是在检查(bitset)容器中全(0)的情况。

如果，(bitset)中全都为(0)，那么(s.any())返回(false)，(s.none())返回(true)。

反之，假如(bitset)中至少有一个(1)，即哪怕有一个(1)，那么(s.any())返回(true)，(s.none())返回(false).

s.any();
s.none();

• (set())函数

(set())函数的作用是把(bitset)全部置为(1).

特别地，(set())函数里面可以传参数。(set(u,v))的意思是把(bitset)中的第(u)位变成(v,vin 0/1)。

s.set();
s.set(u,v);

• (reset())函数

与(set())函数相对地，(reset())函数将(bitset)的所有位置为(0)。而(reset())函数只传一个参数，表示把这一位改成(0)。

s.reset();
s.reset(k);

• (flip())函数

(flip())函数与前两个函数不同，它的作用是将整个(bitset)容器按位取反。同上，其传进的参数表示把其中一位取反。

s.flip();
s.flip(k);

2、位运算操作在(bitset)中的实现

(bitset)的作用就是帮助我们方便地实现位运算的相关操作。它当然支持位运算的一些操作内容。我们在编写程序的时候对数进行的二进制运算均可以用在(bitset)函数上。

比如：

~：按位取反

&：按位与

|：按位或

^：按位异或

<< >>：左/右移

==/！=：比较两个(bitset)是否相等。

关于位运算的相关知识，不懂的小伙伴请戳这里：

常用的位运算技巧

另外，(bitset)容器还支持直接取值和直接赋值的操作：具体操作方式如下：

s[3]=1;
s[5]=0;

这里要注意：在(bitset)容器中，最低位为(0)。这与我们的数组实现仍然有区别。

(bitset)容器的实际应用

(bitset)可以高效率地对(01)串，(01)矩阵等等只含(0/1)的题目进行处理。其中支持的许多操作对我们处理数据非常有帮助。如果碰到一道(0/1)题，使用(bitset)或许是不错的选择。