【C++航海王：追寻罗杰的编程之路】哈希的应用——位图 | 布隆过滤器

目录

1 -> 位图

1.1 -> 位图的概念

1.2 -> 位图的应用

2 -> 布隆过滤器

2.1 -> 布隆过滤器的提出

2.2 -> 布隆过滤器的概念

2.3 -> 布隆过滤器的插入

2.4 -> 布隆过滤器的查找

2.5 -> 布隆过滤器的删除

2.6 -> 布隆过滤器的优点

2.7 -> 布隆过滤器的缺陷

1 -> 位图

1.1 -> 位图的概念

位图的概念：所谓位图，就是用每一位来存放某种状态，适用于海量数据，数据无重复的场景。通常是用来判断某个数据是否存在的。

下面是一道面试题：

给40亿个不重复的无符号整数，没排过序。给一个无符号整数，如何快速判断一个数是否在这40亿个数中。

1. 遍历，时间复杂度O(N)。
2. 排序(O(NlogN))，利用二分查找：logN。
3. 位图解决：数据是否在给定的整形数据中，结果是在或者不在，刚好是两种状态，那么可以使用一个二进制比特位来代表数据是否存在的信息，如果二进制比特位为1，代表存在，为0代表不存在。比如：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include #include using namespace std;class bitset{public:bitset(size_t bitCount): _bit((bitCount >> 5) + 1), _bitCount(bitCount){}// 将which比特位置1void set(size_t which){if (which > _bitCount)return;size_t index = (which >> 5);size_t pos = which % 32;_bit[index] |= (1 < _bitCount)return;size_t index = (which >> 5);size_t pos = which % 32;_bit[index] &= ~(1 < _bitCount)return false;size_t index = (which >> 5);size_t pos = which % 32;return _bit[index] & (1 << pos);}// 获取位图中比特位的总个数size_t size()const { return _bitCount; }// 位图中比特为1的个数size_t Count()const{int bitCnttable[256] = { 0, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 3, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 

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