java中有向图怎么存储 java位图存储

之前写过一篇涂鸦之作，使用redis位图统计日活，位图是常见的基于数组的数据结构，可以把数组中的每个字节的每一位都有效利用起来，这样就可以大大节省空间，一个字节就可以记录8个0或1的值，这就是位图的基本思想，使用位图可以轻松记录日活，判断某个数据是否存在，实现布隆过滤器等。

位图在内部维护一个数组，数组中的每个字节占8位，所以要表示0~999这1000个数字只需要125个字节，对比我们通常使用的一个整数4字节而言，极大地节省了空间。

999	998	…	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
1	1	…	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1

当我们要存储数据时，只需将目标位设置为1，即表示该数据存在，例如我们要记录用户号1，2，5，7当日活跃，可以使用1个字节表示。

7	6	5	4	3	2	1	0
1	0	1	0	0	1	1	0

下面使用Java模拟一下Bitmap。

在Java中使用byte来声明一个字节，1byte = 8bit，使用一个字节数组即可，另外需要记录字节数组的长度length，方便起见记录下活跃数1的个数active。

public class Bitmap {

    private byte[] bytes;
    private int length;
    private int active;

    public Bitmap(int length) {
        length = length;
        bytes = new byte[length % 8 == 0 ? length / 8 : length / 8 + 1];
    }
}

有了基本的数据结构，我们将要设置的数据映射到目标bit位，这里根据value值true或false设置，其他值0或1均可。

当value值为true时，使用目标位所在的字节与1(左移目标位个位置，与目标位对齐）做或运算，目的就是把原字节中目标位设置为1。

当value值为false时，使用目标位所在的字节与1(左移目标位个位置，与目标位对齐，并取反) 做与运算，目的就是把原字节中目标位置设置为0，当然这里是兼顾修改操作，如果忽略修改操作，此步可省略。

设置true的时候顺手记录一下活跃个数，方便统计活跃数。

public void set(int index, boolean value) {
    int i = index % 8;
    if (value) {
        active++;
        bytes[index / 8] |= (1 << i);
    } else {
        bytes[index / 8] &= ~(1 << i);
    }
}

有了set操作，继续实现一下get操作。

只需找到目标位 i 所在的字节，然后将目标位置为最高位，即将目标位左边的位全部置为0，也即将目标位右移(7-i)个位置。

然后将获得的值再次右移 i 位，就得到了目标位上的值，值为0则为false，值为1则为true。

public boolean get(int index) {
    int i = index % 8;
    if ((bytes[index / 8] & (0b11111111 >>> (7 - i))) >> i == 0) {
        return false;
    }
    return true;
}

获取活跃数可以直接返回active的值。

public int getActive(){
    return active;
}