用4KB内存寻找重复元素
题目要求:给定一个数组,包含从1到N的整数,N最大为32000,数组可能还有重复值,且N的取值不定,若只有4KB的内存可用,该如何打印数组中所有重复元素。
int [32000]={2,1,22,111,222 ...};
Hash ->[32000] o(n)
int array[32000]->32K
正的推:
每个位置表示的是对应的十进制顺序数是否存在:
位: [1][0][0][1] [0][1][0][0] [1][1][1][1] [0][1][0][1]
二进制: [1001] [0100] [1111] [0101]
十六进制:94 f5
位怎么存?
112
32000: [1][0][1][0][][][]..[1]..[][][][][][1][1][1][1][0][1][0][0]
32000: [1][0][1][0][][][]....[][][][][] f4
反推:
32000位->4K*8位->4KB
int 32位
4KB-> 4*1024*8-> 32*1024 我们需要的: 32000
32*24
int 32 ->位
分析:本身是一道海量数据问题的热身题,如果去掉“只有4KB”的要求,我们可以先创建一个大小为N的数组,然后将这些数据放进来,但是整数最大为32000。如果直接采用数组存,则应该需要32000*4B=128KB的空间,而题目有4KB的内存限制,我们就必须先解决该如何存放的问题。
如果只有4KB的空间,那么只能寻址8*4*2^10个比特,这个值比32000要大的,因此我们可以创建32000比特的位向量(比特数组),其中一个比特位置就代表一个整数。
利用这个位向量,就可以遍历访问整个数组。如果发现数组元素是v,那么就将位置为v的设置为1,碰到重复元素,就输出一下。
public class FindDuplicatesIn32000 {
public void checkDuplicates(int[] array) {
BitSet bs = new BitSet(32000);
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
int num = array[i];
int num0 = num - 1;
if (bs.get(num0)) {
System.out.println(num);
} else {
bs.set(num0);
}
}
}
class BitSet {
int[] bitset;
public BitSet(int size) {
this.bitset = new int[size >> 5];
}
boolean get(int pos) {
int wordNumber = (pos >> 5);//除以32
int bitNumber = (pos & 0x1F);//除以32
return (bitset[wordNumber] & (1 << bitNumber)) != 0;
}
void set(int pos) {
int wordNumber = (pos >> 5);//除以32
int bitNumber = (pos & 0x1F);//除以32
bitset[wordNumber] |= 1 << bitNumber;
}
}
}