给40亿个不重复的unsigned int的整数,没排过序的,然后再给一个数,如何快速判断这个数是否在那40亿个数当中?
其实这一题有个问题,如果只要判断一次的话,那就遍历这40亿个数就好了,时间复杂度O(n),没有更快的了。但是如果要判断两个数,三个数,那就要多次遍历所有数,显然是不行的。
思路:
对所有数进行一次处理,即bitmap,时间复杂度为O(n),然后每次只要O(1)的时间,就可以判断一个数是否在这40亿个数中。
bitmap:
一个Byte(字节)有8bits(位),假设机器是大端的。则:
地址---->
00000000
高位 低位
最高位给它序号0,次高位1,依次下去。一个字节有8个序号。unsigned int总共有2^32 = 4G个数,每个数我们都看做是序号的话,则序号4G是4G/8 = 0.5G = 512M的最后一bit。遍历所有数,将每个数看做是序号,申请一个512M的内存,将对应序号的bit置为1。
然后对给出的数,也当做序号,看该序号的bit是否被置1,就可以判断这个数是否在40亿个数中了。
注意:
这里申请内存的时候,我们看的不是40亿个数,而是根据unsiged int总共可能有少个数,一个数对应一个bit。
大端和小端的bitmap代码是不一样的。
//大端 char getI(unsigned int i,char *p) //返回1证明该bit被设置了 { unsigned int index = i/8; //序号i在第几个byte unsigned int offset = i%8; //序号i在该byte的第几个bit return (*(p+index)>>(7-offset)) & 0x01; } void setI(unsigned int i,char *p) { unsigned int index = i/8; //序号i在第几个byte unsigned int offset = i%8; //序号i在该byte的第几个bit *(p+index) |= 0x80>>offset; } //小端 char getI(unsigned int i,char *p) //返回1证明该bit被设置了 { unsigned int index = i/8; //序号i在第几个byte unsigned int offset = i%8; //序号i在该byte的第几个bit return (*(p+index)>>(offset)) & 0x01; } void setI(unsigned int i,char *p) { unsigned int index = i/8; //序号i在第几个byte unsigned int offset = i%8; //序号i在该byte的第几个bit *(p+index) |= 0x01<<offset; }