[HackerRank]Java位元集合(Java BitSet)

題目描述

JavaBitSet類別實作出位元數值的動態陣列,允許我們輕易地使用以位元為單位來最佳化記憶體空間。一個位元值為1的元素稱為一個設定位元(set bit)。

給定B1和B2兩個BitSet物件,和集合的位元數量N,每個位元一開始都設定為0,要進行M次的連續操作。在每一次的操作完成之後,分別印出兩個BitSet物件所包含的設定位元數量,使用空格字元隔開。

原題網址

https://www.hackerrank.com/challenges/java-bitset

輸入格式

第1行包含兩個使用空格隔開的整數N和M,N的範圍在1到1000之間(包含1和1000),M的範圍在1到10000之間(包含1和10000)。接下來的M行每行代表每次的操作,格式如下:

AND set1 set2
OR set1 set2
XOR set1 set2
FLIP set1 index
SET set1 index

「set」可為「1」或是「2」。「1」表示B1;「2」表示B2。「index」是一個整數,對應到「set」所代表的BitSet物件指定索引位置的位元。

AND、OR、XOR這些二元運算子會由左計算到右,並且將結果存回第一個運算元中,也就是「set1」。舉例來說:

AND 2 1

B2是左邊的運算元,B1,所以會把「B2 AND B1」的結果存回B2

輸出格式

在每一次的操作完成之後,分別印出兩個BitSet物件所包含的設定位元數量,使用空格字元隔開。

範例輸入

5 4
AND 1 2
SET 1 4
FLIP 2 2
OR 2 1

範例輸出

0 0
1 0
1 1
1 2

額外解釋

一開始N=5,M=4,所以B1=[0, 0, 0, 0, 0],B2=[0, 0, 0, 0, 0]。

執行「AND 1 2」操作:

B1 AND B2 = 00000 AND 00000 = 00000

此時B1=[0, 0, 0, 0, 0],B2=[0, 0, 0, 0, 0]。

執行「SET 1 4」操作,此時B1=[0, 0, 0, 0, 1],B2=[0, 0, 0, 0, 0]。

執行「FLIP 2 2」操作,此時B1=[0, 0, 0, 0, 1],B2=[0, 0, 1, 0, 0]。

執行「OR 2 1」操作:

B2 OR B1 = 00100 AND 00001 = 00101

此時B1=[0, 0, 0, 0, 1],B2=[0, 0, 1, 0, 1]。

解題概念

直接使用JavaBitSet物件所提供的「and」、「or」、「xor」、「flip」、「set」方法來完成操作。

至於設定位元的數量可以藉由計算串流元素數量的方式來取得,這是因為BitSet物件儲存設定位元的方式其實是使用一個長整數陣列來存放設定位元的索引位置。舉例來說,「00101」這個BitSet物件,在記憶體中儲存的方式為[2, 4];「11100」這個BitSet物件,在記憶體中儲存的方式為[0, 1, 2]。由此可知,設定位元索引位置的數量就是設定位元的數量。

參考答案

關於作者

Magic Len

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