問(wèn)題描述如下：

一個(gè)4G內(nèi)存的系統(tǒng)，一個(gè)文件存儲(chǔ)了9億條不重復(fù)的9位數(shù)，現(xiàn)在要對(duì)這個(gè)文件進(jìn)行排序

方法1：內(nèi)存中進(jìn)行排序（快速排序，插入排序，堆排序，歸并排序等）

我們來(lái)分析下，9位數(shù)需要用int或者unsigned int類(lèi)型來(lái)表示，4個(gè)字節(jié)，9億 * 4字節(jié)= 36億字節(jié) =?3433M內(nèi)存，對(duì)于4G內(nèi)存的系統(tǒng)，訪問(wèn)3.4G的內(nèi)存，難度很大，因?yàn)檫@種方法行不通

方法2：在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行排序

只需要讀取文件后導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行排序即可。缺點(diǎn)：要有數(shù)據(jù)庫(kù)等設(shè)備

方法3：使用位運(yùn)算進(jìn)行排序

9位數(shù)的范圍也就是0-999999999，一共10億個(gè)數(shù)字，如果我們?yōu)槊恳粋€(gè)數(shù)字用一個(gè)位(bit)來(lái)表示存在還是不存在，一共只需要10億位= 1.25億字節(jié) = 119M，這樣很容易申請(qǐng)內(nèi)存。

具體辦法：申請(qǐng)一塊10億位（1.25億字節(jié)）的數(shù)組，全部初始化為0。依次讀取文件中的數(shù)字，把該數(shù)字對(duì)應(yīng)的位上標(biāo)記為1表示已存在。比如數(shù)字987654321，在內(nèi)存中移位到987654321對(duì)應(yīng)的位，設(shè)置為1。最后，從低位到高位（或從高位到低位）遍歷整個(gè)數(shù)組，為1的說(shuō)明存在該數(shù)，寫(xiě)入到文件中即可

優(yōu)點(diǎn)：我們用一個(gè)位（bit）來(lái)表示一個(gè)9位數(shù)，而不是一個(gè)int（32bit），這樣數(shù)據(jù)量壓縮了32倍

缺點(diǎn)：只適用于不重復(fù)的數(shù)字排序，因?yàn)橐坏┯兄貜?fù)，一個(gè)位（bit）為1時(shí)，我們沒(méi)法知道有多少個(gè)重復(fù)的數(shù)字。

核心代碼：

1. 檢測(cè)指定字符的指定位的數(shù)是否為1

// 判斷字符dest的第second位是否為1 bool IsOne (unsigned char dest, int second) {const static int mark[] = {0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80};if (second>=8 || second <0) {return false;}return (dest & mark[second]) == mark[second];}

2. 將指定字符的指定位的數(shù)置為1

// 將字符dest的第second位改為1 bool SetOne (unsigned char* dest, int second) {const static int mark[] = {0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80};if (second>=8 || second <0) {return false;}*dest |= mark[second];return true; }

實(shí)際案例：

一個(gè)文件中有10億條中國(guó)地區(qū)的手機(jī)號(hào)碼，我們要?jiǎng)h除其中重復(fù)的手機(jī)號(hào)碼

分析如下：

一個(gè)手機(jī)號(hào)碼有11位，優(yōu)化一下，我們認(rèn)為第一位永遠(yuǎn)是1，不予考慮，只需檢測(cè)后面的10位數(shù)字

10位數(shù)字的范圍是0-9999999999，一共100億個(gè)數(shù)字

按照上面的辦法，以一個(gè)位來(lái)表示一個(gè)數(shù)字，申請(qǐng)一塊10億位（10億bit = 1192M）的數(shù)組

依次讀取文件，處理某個(gè)數(shù)字時(shí)，如果對(duì)應(yīng)位置為0則標(biāo)記為1；如果對(duì)應(yīng)位置為1則說(shuō)明數(shù)字重復(fù)，不需處理

注意：由于操作系統(tǒng)或者編程語(yǔ)言本身的限制，有可能系統(tǒng)內(nèi)存足夠，仍然無(wú)法分配一塊連續(xù)大內(nèi)存的情況，這樣的話可以申請(qǐng)多塊稍微小一點(diǎn)的內(nèi)存，然后用鏈表或其他的方式連接起來(lái)使用，只是判斷或者標(biāo)記的時(shí)候需要計(jì)算一下具體的位置

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的巧用位运算进行排序的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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