将 std：：vector<unsigned int> 解释为位向量 - 高效算法？

Interpreting a std::vector<unsigned int> as bitvector - efficient algorithm?

本文关键字：向量高效算法 int vector std lt unsigned gt 解释更新时间：2023-10-16

我想解释一下

std::vector<unsigned int> numbers

为位向量，即numbers[0]的MSB为第1位，numbers[1]的MSB为第33位，以此类推。我想在这个向量中找到Ones的所有序列，并将相应的位置存储在一个数据结构中。(同样一个一个在这里被定义为序列)

例如:我将值15和112存储在数字中。因此，第29位到32位和第58位到60位等于1。挑战在于优化这个函数的运行时间。

下面是我处理这个问题的想法:我想用两个来处理-循环。第一个循环是遍历"numbers"的元素(我们称之为element_loop)，而第二个循环用于计算单个元素中所有one的位置(我们称之为bit_loop)。为此，我想到了检测序列的"上升边"answers"下降边"。

在每个bit_loop循环开始时，将掩码初始化为十六进制。value 0x80000000。通过这个掩码，我检查第1位是否等于1。如果是，则存储当前位置(0)。接下来，二进制表示的掩码"1000…"用于检测下一个周期的"下降沿"。如果没有，掩码将向右移动一位"0100…"，以便在下一个周期中检测"上升沿"。(我只关心这两个粗体数字)

一旦检测到边缘，我存储当前位置并以适当的方式将掩码移动一位。因此，在post . edge (01)之后，我切换到负。边缘检测(10)，反之亦然。当遍历32位未符号数时，我将所有的边位置存储在某种向量中。这个向量可以是2 '数组，其中第一列是单序列的开始，第二列是序列的结束。此外，我需要对从一个元素到下一个元素的转换进行一些特殊处理。

这是我的一般性问题:你觉得这种方法怎么样?有没有更有效的处理方法?提前感谢您的帮助。本

有各种有效的位扫描技巧，但是如果您使用的是c++，则可以利用std::bitset或boost::dynamic_bitset来迭代位位置。您所描述的算法对每个块向后迭代，所以您可能希望使用32 - (32 - i)之类的东西来反转您的位置。

根据体系结构的不同，每个比特大约需要一个周期。

可以使用特殊的处理器指令或各种巧妙的技巧(例如设置的最低有效位的位置)来查找单词中第一个位的有效方法(常数时间)。

小心一点，你可以反向工作，使用这些扫描第一个，然后做一些屏蔽和位翻转，搜索下一个零，等等。

这个可能给你一个更快的算法，特别是如果序列平均很长，所以快速扫描的增益超过了位旋转的成本。