यदि सभी वर्ण अद्वितीय हैं, तो यह निर्धारित करने के लिए बिट वेक्टर के उपयोग की व्याख्या करें


150

मैं इस बारे में उलझन में हूँ कि एक बिट वेक्टर यह कैसे काम करेगा (बिट वैक्टर से परिचित नहीं)। यहाँ कोड दिया गया है। क्या कोई मुझे इसके माध्यम से चल सकता है?

public static boolean isUniqueChars(String str) {
    int checker = 0;
    for (int i = 0; i < str.length(); ++i) {
        int val = str.charAt(i) - 'a';
        if ((checker & (1 << val)) > 0) return false;
        checker |= (1 << val);
    }
    return true;
}

विशेष रूप से, क्या checkerकर रहा है?


यह जावा में है लेकिन अगर C / C ++ में ऐसा ही कुछ है जो मेरे लिए अधिक उपयोगी होगा।
user1136342

101
यह कोड क्रैकिंग द कोड इंटरव्यू
डीजेल

2
क्या आपने इसका परीक्षण किया है? ऐसा लगता है कि यह डुप्लिकेट 'ए' वर्णों का पता लगाने में विफल हो जाएगा क्योंकि यह 0 पर सेट है और बाएं-शिफ्टिंग यह अभी भी इसे 0. पर रखेगा
रिज

3
ध्यान दें कि समाधान का उपयोग निम्न वर्ण az के लिए किया जाता है, जिसका अर्थ है कि हम इसका उपयोग 26 वर्णों के लिए दोहराव खोजने के लिए कर रहे हैं। इसलिए, 32 बिट्स लेने का उपयोग यहां किया जा सकता है। यदि सीमा बड़ी हो गई थी, तो समाधान काम नहीं करेगा।
a3.14_Infinity

1
जहां लोग गलती करते हैं कि वे लेफ्ट शिफ्ट ऑपरेटर सिंटैक्स के साथ भ्रमित करते हैं - यह 1 है जिसे x (= str.charAt (i) - 'a') द्वारा छोड़ा गया है, न कि x का बिट स्थान 1 स्थान से छोड़ा गया है।
नैनोसॉफ्ट

जवाबों:


100

int checkerबिट्स के लिए भंडारण के रूप में यहां उपयोग किया जाता है। पूर्णांक मान में प्रत्येक बिट को ध्वज के रूप में माना जा सकता है, इसलिए अंततः intबिट्स (ध्वज) की एक सरणी होती है। आपके कोड में प्रत्येक बिट बताता है कि बिट के सूचकांक वाला वर्ण स्ट्रिंग में पाया गया था या नहीं। आप इसके बजाय एक ही कारण के लिए बिट वेक्टर का उपयोग कर सकते हैं int। उनके बीच दो अंतर हैं:

  • आकारintनिश्चित आकार है, आमतौर पर 4 बाइट्स जिसका मतलब है 8 * 4 = 32 बिट्स (झंडे)। बिट वेक्टर आमतौर पर विभिन्न आकार का हो सकता है या आपको निर्माता में आकार निर्दिष्ट करना चाहिए।

  • एपीआई । बिट वैक्टर के साथ आपको कोड पढ़ने में आसानी होगी, शायद कुछ इस तरह:

    vector.SetFlag(4, true); // set flag at index 4 as true

    आपके लिए intनिम्न-स्तरीय बिट लॉजिक कोड होगा:

    checker |= (1 << 5); // set flag at index 5 to true

इसके अलावा शायद intथोड़ा तेज हो सकता है, क्योंकि बिट्स के साथ संचालन बहुत कम स्तर है और सीपीयू द्वारा निष्पादित किया जा सकता है। BitVector इसके बजाय थोड़ा कम क्रिप्टिक कोड लिखने की अनुमति देता है और यह अधिक झंडे को संग्रहीत कर सकता है।

भविष्य के संदर्भ के लिए: बिट वेक्टर को बिटसेट या बिटअरे के रूप में भी जाना जाता है। विभिन्न भाषाओं / प्लेटफार्मों के लिए इस डेटा संरचना के कुछ लिंक यहां दिए गए हैं:


क्या जावा में एक बिटवेक्टर वर्ग है? मुझे इसका कोई दस्तावेज नहीं मिला!
देजेल

आकार का आकार निर्धारित किया गया है, जो कि 32 बिट्स है। इसका मतलब यह है कि यह केवल 32 वर्णों के अद्वितीय परीक्षण कर सकता है? मैंने परीक्षण किया है कि, यह फ़ंक्शन "abcdefgZZ" परीक्षण कर सकता है, यह गलत है, लेकिन "abcdefg @@" सही है।
tli2020

1
Google ने मुझे यहां पहुंचाया। @Dejel यहां जावा डेटा संरचना है जिसका आप उपयोग कर सकते हैं: docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/BitSet.html । उम्मीद है कि यह किसी व्यक्ति को इंटरब्यूटल्स के माध्यम से यात्रा करने में मदद करता है।
nattyddubbs 16

@nattyddubbs, धन्यवाद, मैंने इस और कई अन्य लिंक को जवाब में जोड़ा है
स्नोबैयर

222

मुझे एक संदेह है कि आपको यह कोड उसी किताब से मिल रहा है जिसे मैं पढ़ रहा हूं ... यहां कोड स्वयं लगभग उतना ही गूढ़ नहीं है जितना संचालक- = =, &, और << जिसका आमतौर पर उपयोग नहीं किया जाता है आम आदमी- लेखक ने प्रक्रिया को समझाने में अतिरिक्त समय निकालने की जहमत नहीं उठाई और न ही यहाँ शामिल वास्तविक मैकेनिकों ने क्या किया। मैं शुरुआत में इस धागे पर पिछले उत्तर के साथ संतुष्ट था, लेकिन केवल एक सार स्तर पर। मैं इसके लिए वापस आ गया क्योंकि मुझे लगा कि वहाँ एक और अधिक ठोस व्याख्या की आवश्यकता है- एक की कमी मुझे हमेशा एक असहज भावना के साथ छोड़ देती है।

यह ऑपरेटर << एक बाईं बिटवाइज़ शिफ्टर है जो उस नंबर या ऑपरेंड के द्विआधारी प्रतिनिधित्व को लेता है और इसे ऑपरेटर या संख्या द्वारा निर्दिष्ट कई स्थानों पर स्थानांतरित करता है, लेकिन दाईं ओर जैसे दशमलव संख्या में केवल बायनेरिज़ में। हम बेस 2 से गुणा कर रहे हैं-जब हम कई जगहों पर बढ़ते हैं तो बेस 10 नहीं होता है - इसलिए दाईं ओर की संख्या घातांक है और बाईं ओर की संख्या 2 का आधार मल्टीपल है।

यह ऑपरेटर | = ऑपरेंड को बाईं ओर और इसे दाईं ओर ऑपरेंड के साथ ले- और यह एक - '&' और दोनों ऑपरेंड के बाएं और दाएं तरफ।

तो हमारे पास यहाँ एक हैश तालिका है जो एक 32 बिट बाइनरी नंबर में संग्रहीत की जा रही है, जब भी हर बार चेकर को checker |= (1 << val)अपने संबंधित बिट के निर्दिष्ट बाइनरी मूल्य के साथ (या ) मिलता है, इसे सही पर सेट किया जा रहा है। चरित्र का मान परीक्षक ( checker & (1 << val)) > 0) के साथ होगा और - यदि यह 0 से अधिक है तो हमें पता है कि हमारे पास एक डुप है- क्योंकि दो समान बिट्स सत्य पर सेट हैं और एक साथ सत्य या '1' लौटाएंगे।

26 बाइनरी स्थान हैं, जिनमें से प्रत्येक एक लोअरकेस अक्षर से मेल खाता है-लेखक ने कहा कि मान लें कि स्ट्रिंग में केवल लोअरकेस अक्षर हैं- और इसका कारण यह है कि हमारे पास केवल 6 और (32 बिट पूर्णांक) स्थानों में उपभोग करने के लिए शेष है- और हम से टकराना

00000000000000000000000000000001 a 2^0

00000000000000000000000000000010 b 2^1

00000000000000000000000000000100 c 2^2

00000000000000000000000000001000 d 2^3

00000000000000000000000000010000 e 2^4

00000000000000000000000000100000 f 2^5

00000000000000000000000001000000 g 2^6

00000000000000000000000010000000 h 2^7

00000000000000000000000100000000 i 2^8

00000000000000000000001000000000 j 2^9

00000000000000000000010000000000 k 2^10

00000000000000000000100000000000 l 2^11

00000000000000000001000000000000 m 2^12

00000000000000000010000000000000 n 2^13

00000000000000000100000000000000 o 2^14

00000000000000001000000000000000 p 2^15

00000000000000010000000000000000 q 2^16

00000000000000100000000000000000 r 2^17

00000000000001000000000000000000 s 2^18

00000000000010000000000000000000 t 2^19

00000000000100000000000000000000 u 2^20

00000000001000000000000000000000 v 2^21

00000000010000000000000000000000 w 2^22

00000000100000000000000000000000 x 2^23

00000001000000000000000000000000 y 2^24

00000010000000000000000000000000 z 2^25

इसलिए, इनपुट स्ट्रिंग 'अज़्या' के लिए, क्योंकि हम चरण दर चरण बढ़ते हैं

स्ट्रिंग 'ए'

a      =00000000000000000000000000000001
checker=00000000000000000000000000000000

checker='a' or checker;
// checker now becomes = 00000000000000000000000000000001
checker=00000000000000000000000000000001

a and checker=0 no dupes condition

स्ट्रिंग 'आज'

checker=00000000000000000000000000000001
z      =00000010000000000000000000000000

z and checker=0 no dupes 

checker=z or checker;
// checker now becomes 00000010000000000000000000000001  

स्ट्रिंग 'एज़ी'

checker= 00000010000000000000000000000001    
y      = 00000001000000000000000000000000 

checker and y=0 no dupes condition 

checker= checker or y;
// checker now becomes = 00000011000000000000000000000001

स्ट्रिंग 'आज्या'

checker= 00000011000000000000000000000001
a      = 00000000000000000000000000000001

a and checker=1 we have a dupe

अब, यह एक डुप्लिकेट की घोषणा करता है


@ ivan-tichy क्या आपने इसका परीक्षण किया है? ऐसा लगता है कि यह डुप्लिकेट 'ए' वर्णों का पता लगाने में विफल हो जाएगा क्योंकि यह 0 पर सेट है और बाएं-शिफ्टिंग यह अभी भी इसे 0. पर रखेगा
रिज़

1
@Riz नहीं, इसकी हमेशा '1' के साथ शुरुआत होती है, एल्गोरिथ्म पत्र के आधार पर 1 बदलता है। इसलिए, यदि अक्षर 'ए' एक बार आता है, तो यह 1 होगा, जो कि (.... 000001) है।
टेलर हॉलिडे

2
@ इवान यार, मैं भी यही सोच रहा था। यहां तक ​​कि चयनित उत्तर भी ऑपरेटरों के बारे में नहीं बताते। विस्तृत जानकारी के लिए धन्यवाद।
वाह वाह

क्या मुझे यूनिक चेकिंग से ऊपर मान लेना चाहिए कि केवल सॉर्ट किए गए कैरेक्टर सेट (abcd ... z) के साथ काम करता है? नहीं के साथ (bcad ...)
अब्दुल रशीद

"मुझे एक संदेह है कि आपको यह कोड उसी किताब से मिला है जिसे मैं पढ़ रहा हूं" वही यहाँ :) मुझे हंसी आती है
बैकबोन

39

मुझे लगता है कि ये सभी उत्तर यह बताते हैं कि यह कैसे काम करता है, हालांकि मुझे ऐसा लगा कि मैंने अपना इनपुट कैसे दिया, मैंने इसे बेहतर तरीके से देखा, कुछ चर का नाम बदलकर, कुछ अन्य को जोड़कर और इस पर टिप्पणी जोड़कर:

public static boolean isUniqueChars(String str) {

    /*
    checker is the bit array, it will have a 1 on the character index that
    has appeared before and a 0 if the character has not appeared, you
    can see this number initialized as 32 0 bits:
    00000000 00000000 00000000 00000000
     */
    int checker = 0;

    //loop through each String character
    for (int i = 0; i < str.length(); ++i) {
        /*
        a through z in ASCII are charactets numbered 97 through 122, 26 characters total
        with this, you get a number between 0 and 25 to represent each character index
        0 for 'a' and 25 for 'z'

        renamed 'val' as 'characterIndex' to be more descriptive
         */
        int characterIndex = str.charAt(i) - 'a'; //char 'a' would get 0 and char 'z' would get 26

        /*
        created a new variable to make things clearer 'singleBitOnPosition'

        It is used to calculate a number that represents the bit value of having that 
        character index as a 1 and the rest as a 0, this is achieved
        by getting the single digit 1 and shifting it to the left as many
        times as the character index requires
        e.g. character 'd'
        00000000 00000000 00000000 00000001
        Shift 3 spaces to the left (<<) because 'd' index is number 3
        1 shift: 00000000 00000000 00000000 00000010
        2 shift: 00000000 00000000 00000000 00000100
        3 shift: 00000000 00000000 00000000 00001000

        Therefore the number representing 'd' is
        00000000 00000000 00000000 00001000

         */
        int singleBitOnPosition = 1 << characterIndex;

        /*
        This peforms an AND between the checker, which is the bit array
        containing everything that has been found before and the number
        representing the bit that will be turned on for this particular
        character. e.g.
        if we have already seen 'a', 'b' and 'd', checker will have:
        checker = 00000000 00000000 00000000 00001011
        And if we see 'b' again:
        'b' = 00000000 00000000 00000000 00000010

        it will do the following:
        00000000 00000000 00000000 00001011
        & (AND)
        00000000 00000000 00000000 00000010
        -----------------------------------
        00000000 00000000 00000000 00000010

        Since this number is different than '0' it means that the character
        was seen before, because on that character index we already have a 
        1 bit value
         */
        if ((checker & singleBitOnPosition) > 0) {
            return false;
        }

        /* 
        Remember that 
        checker |= singleBitOnPosition is the same as  
        checker = checker | singleBitOnPosition
        Sometimes it is easier to see it expanded like that.

        What this achieves is that it builds the checker to have the new 
        value it hasnt seen, by doing an OR between checker and the value 
        representing this character index as a 1. e.g.
        If the character is 'f' and the checker has seen 'g' and 'a', the 
        following will happen

        'f' = 00000000 00000000 00000000 00100000
        checker(seen 'a' and 'g' so far) = 00000000 00000000 00000000 01000001

        00000000 00000000 00000000 00100000
        | (OR)
        00000000 00000000 00000000 01000001
        -----------------------------------
        00000000 00000000 00000000 01100001

        Therefore getting a new checker as 00000000 00000000 00000000 01100001

         */
        checker |= singleBitOnPosition;
    }
    return true;
}

2
महान व्याख्या। धन्यवाद!
होर्मिगस

स्पष्ट व्याख्या..धन्यवाद
प्रभाकर एक

महान व्याख्या। समझने में आसान। धन्यवाद
अनिल कुमार

वह सबसे अच्छा है
व्लादिमीर नाबोकोव

यही कारण है कि टिप्पणियों का आविष्कार किया गया था।
श्री सूर्या झा

30

मैं यह भी मानता हूं कि आपका उदाहरण पुस्तक से आता है क्रैकिंग द कोड साक्षात्कार और मेरा उत्तर इस संदर्भ से संबंधित है।

समस्या को हल करने के लिए इस एल्गोरिदम का उपयोग करने के लिए, हमें यह स्वीकार करना होगा कि हम केवल वर्णों को एक से z (लोअरकेस) में पास करने जा रहे हैं।

जैसा कि केवल 26 अक्षर हैं और ये हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले एन्कोडिंग टेबल में ठीक तरह से सॉर्ट किए गए हैं, यह हमें गारंटी देता है कि सभी संभावित अंतर str.charAt(i) - 'a'32 ( अंतर चर के आकार checker) से नीच होंगे ।

जैसा कि स्नोबियर द्वारा समझाया गया है, हम checkerचर को बिट्स की एक सरणी के रूप में उपयोग करने वाले हैं । चलो उदाहरण के लिए एक दृष्टिकोण है:

हम कहते हैं str equals "test"

  • पहला पास (i = t)

चेकर == 0 (00000000000000000000000000000000)

In ASCII, val = str.charAt(i) - 'a' = 116 - 97 = 19
What about 1 << val ?
1          == 00000000000000000000000000000001
1 << 19    == 00000000000010000000000000000000
checker |= (1 << val) means checker = checker | (1 << val)
so checker = 00000000000000000000000000000000 | 00000000000010000000000000000000
checker == 524288 (00000000000010000000000000000000)
  • दूसरा पास (i = e)

चेकर == 524288 (00000000000010000000000000000000)

val = 101 - 97 = 4
1          == 00000000000000000000000000000001
1 << 4     == 00000000000000000000000000010000
checker |= (1 << val) 
so checker = 00000000000010000000000000000000 | 00000000000000000000000000010000
checker == 524304 (00000000000010000000000000010000)

और इसी तरह .. जब तक हम एक विशेष चरित्र के लिए चेकर में पहले से ही सेट बिट को शर्त के माध्यम से नहीं पाते हैं

(checker & (1 << val)) > 0

आशा करता हूँ की ये काम करेगा


2
बाकी IMO की तुलना में बहुत बेहतर विवरण लेकिन एक बात जो मुझे अभी भी नहीं मिली है वह है = Checker = 0000000000001000000000000000000 | 00000000000000000000000000010000 वह बिटवाइव नहीं है = = ऑपरेटर। उस एक मूल्य या दूसरे को कब से नहीं चुना जाएगा? इसका उपयोग और सेट और दोनों बिट्स क्यों करता है?
कोडक्रैक

@CodeCrack ने कहा कि यह बिटवाइज़ है या। यह बिट स्तर पर तुलना करता है बिट ऐरे स्तर पर नहीं। नोट: int बिट ऐरे है
MusicMan

7

पहले से ही प्रदान किए गए उत्कृष्ट उत्तरों के कुछ जोड़े हैं। इसलिए मैं दोहराना नहीं चाहता कि सब कुछ पहले से ही कहा है। लेकिन उपरोक्त कार्यक्रम में मदद करने के लिए कुछ चीजों को जोड़ना चाहता था क्योंकि मैंने सिर्फ उसी कार्यक्रम के माध्यम से काम किया था और कुछ सवालों के जवाब दिए थे, लेकिन कुछ समय बिताने के बाद, इस कार्यक्रम पर मेरी अधिक स्पष्टता है।

सबसे पहले "चेकर" का उपयोग चरित्र को ट्रैक करने के लिए किया जाता है जो पहले से ही स्ट्रिंग में ट्रेस किया गया है ताकि यह देखने के लिए कि क्या कोई वर्ण दोहराया जा रहा है।

अब "चेकर" एक अंतर डेटा प्रकार है, इसलिए इसमें केवल 32 बिट्स या 4 बाइट्स (प्लेटफ़ॉर्म पर निर्भर करता है) हो सकता है, इसलिए यह प्रोग्राम केवल 32 अक्षरों की सीमा के भीतर सेट किए गए वर्ण के लिए सही ढंग से काम कर सकता है। यही कारण है कि, यह कार्यक्रम प्रत्येक चरित्र से 'ए' को घटाता है, ताकि इस कार्यक्रम को केवल निचले मामलों के पात्रों के लिए चलाया जा सके। हालाँकि यदि आप निचले और ऊपरी मामलों के पात्रों को मिलाते हैं तो यह काम नहीं करेगा।

वैसे, यदि आप प्रत्येक वर्ण से 'a' को घटाते नहीं हैं (नीचे कथन देखें) तो यह प्रोग्राम केवल ऊपरी केस वर्णों के साथ स्ट्रिंग या केवल निचले मामले वर्णों के साथ स्ट्रिंग के लिए सही ढंग से काम करेगा। इसलिए उपरोक्त कार्यक्रम का दायरा सिर्फ निचले मामले के पात्रों से लेकर ऊपरी मामले के पात्रों तक भी बढ़ जाता है, लेकिन उन्हें एक साथ नहीं मिलाया जा सकता है।

int val = str.charAt(i) - 'a'; 

हालाँकि मैं बिटवाइज़ ऑपरेशन का उपयोग करके एक सामान्य कार्यक्रम लिखना चाहता था जो कि ऊपरी मामले, निचले मामले, संख्याओं या किसी विशेष चरित्र के बारे में चिंता किए बिना किसी भी ASCII वर्ण के लिए काम करना चाहिए। ऐसा करने के लिए, हमारे "चेकर" को 256 वर्णों (ASCII कैरेक्टर सेट आकार) को स्टोर करने के लिए पर्याप्त होना चाहिए। लेकिन जावा में एक इंट काम नहीं करेगा क्योंकि यह केवल 32 बिट्स स्टोर कर सकता है। इसलिए नीचे दिए गए कार्यक्रम में, मैं JDK में उपलब्ध बिटसेट क्लास का उपयोग कर रहा हूं, जिसमें बिटसेट ऑब्जेक्ट को इंस्टेंट करते समय कोई भी उपयोगकर्ता परिभाषित आकार हो सकता है।

यहाँ एक प्रोग्राम है जो बिटवाइजर ऑपरेटर का उपयोग करके लिखे गए कार्यक्रम के समान है, लेकिन यह प्रोग्राम ASCII वर्ण सेट के किसी भी चरित्र के साथ स्ट्रिंग के लिए काम करेगा।

public static boolean isUniqueStringUsingBitVectorClass(String s) {

    final int ASCII_CHARACTER_SET_SIZE = 256;

    final BitSet tracker = new BitSet(ASCII_CHARACTER_SET_SIZE);

    // if more than  256 ASCII characters then there can't be unique characters
    if(s.length() > 256) {
        return false;
    }

    //this will be used to keep the location of each character in String
    final BitSet charBitLocation = new BitSet(ASCII_CHARACTER_SET_SIZE);

    for(int i = 0; i < s.length(); i++) {

        int charVal = s.charAt(i);
        charBitLocation.set(charVal); //set the char location in BitSet

        //check if tracker has already bit set with the bit present in charBitLocation
        if(tracker.intersects(charBitLocation)) {
            return false;
        }

        //set the tracker with new bit from charBitLocation
        tracker.or(charBitLocation);

        charBitLocation.clear(); //clear charBitLocation to store bit for character in the next iteration of the loop

    }

    return true;

}

1
मैं इस समाधान की तलाश कर रहा था, हालांकि दो बिटसेट चर की कोई आवश्यकता नहीं है। बस ट्रैकर ही काफी है। लूप कोड के लिए अपडेट किया गया: for(int i = 0; i < s.length(); i++) { int charVal = s.charAt(i); if(tracker.get(charVal)) { return false; } tracker.set(charVal); }
zambro

7

इवान के ऊपर दिए गए जवाब को पढ़ने से वास्तव में मुझे मदद मिली, हालाँकि मैं इसे कुछ अलग तरीके से लिखूंगा।

<<में (1 << val)एक सा स्थानांतरण ऑपरेटर है। यह लेता है 1(जो बाइनरी में दर्शाया गया है 000000001, आप के रूप में कई पूर्ववर्ती शून्य के साथ / जैसे कि स्मृति द्वारा आवंटित किया जाता है) और इसे valरिक्त स्थान द्वारा बाईं ओर स्थानांतरित करता है । चूँकि हम केवल az को मान रहे हैं और aहर बार घटाते हुए , प्रत्येक अक्षर का मान 0-25 होगा, जो checkerपूर्णांक के बूलियन प्रतिनिधित्व में दाईं ओर से उस अक्षर का सूचकांक होगा, क्योंकि हम समय 1में बाईं ओर चले जाएंगे checker val

प्रत्येक चेक के अंत में, हम |=ऑपरेटर को देखते हैं । यह दो द्विआधारी संख्या विलीन हो जाती है, की जगह सभी 0के साथ 1की है, तो एक 1है कि सूचकांक में या तो संकार्य में मौजूद है। यहाँ, इसका मतलब है कि जहाँ कहीं भी 1मौजूद है (1 << val), वहाँ 1पर कॉपी किया जाएगा checker, जबकि checkerमौजूदा 1 के सभी संरक्षित होंगे।

जैसा कि आप शायद अनुमान लगा सकते हैं, 1सच के लिए बूलियन ध्वज के रूप में यहां एक फ़ंक्शन। जब हम यह देखने के लिए जांचते हैं कि क्या एक चरित्र पहले से ही स्ट्रिंग में दर्शाया गया है, तो हम तुलना करते हैं checker, जो इस बिंदु पर अनिवार्य रूप से पहले से ही प्रस्तुत किए गए वर्णों के अनुक्रम में बूलियन झंडे ( 1मान) का एक सरणी है, जो अनिवार्य रूप से एक सरणी है। 1वर्तमान चरित्र के सूचकांक में एक ध्वज के साथ बूलियन मूल्य ।

&ऑपरेटर इस चेक पूरा करता है। इसके समान |=, &ऑपरेटर 1 केवल तभी कॉपी करेगा जब दोनों ऑपरेटरों के पास 1उस सूचकांक पर होगा। इसलिए, अनिवार्य रूप से, केवल पहले से मौजूद झंडे checkerको भी प्रतिनिधित्व किया जाता है जिसे (1 << val)कॉपी किया जाएगा। इस मामले में, इसका मतलब है कि अगर वर्तमान चरित्र का पहले ही प्रतिनिधित्व किया जा चुका है 1, तो परिणाम में कहीं भी मौजूद होगा checker & (1 << val)। और अगर 1उस ऑपरेशन के परिणाम में कहीं भी मौजूद है, तो लौटे बूलियन का मूल्य है > 0, और विधि झूठी है।

यह, मैं अनुमान लगा रहा हूं, क्यों बिट वैक्टर को बिट एरे भी कहा जाता है । क्योंकि, भले ही वे सरणी डेटा प्रकार के नहीं हैं, लेकिन उन्हें बूलियन झंडे को संग्रहीत करने के लिए सरणियों का उपयोग करने के तरीके के समान उपयोग किया जा सकता है।


1
बहुत मददगार, आपकी जावा जानकारी के लिए धन्यवाद।
बच्ची तौफीक अबदर्रहमान

4

सरल स्पष्टीकरण (नीचे जेएस कोड के साथ)

  • मशीन कोड प्रति पूर्णांक चर 32-बिट सरणी है
  • सभी बिट वार ऑपरेशन हैं 32-bit
  • वे ओएस / सीपीयू वास्तुकला या भाषा की चुनी हुई संख्या प्रणाली, जैसे DEC64जेएस के लिए अज्ञेय हैं ।
  • यह दोहराव खोज दृष्टिकोण के समान है आकार 32 की एक सरणी में पात्रों के भंडारण जहां, हम सेट 0thसूचकांक है जब हम पाते aस्ट्रिंग में, 1stके लिए bऔर इतने पर।
  • स्ट्रिंग में एक डुप्लीकेट कैरेक्टर के पास इसके अनुरूप थोड़ा सा कब्जा होगा, या, इस मामले में, 1 पर सेट होगा।
  • इवान ने पहले ही समझाया है : यह सूचकांक गणना इस पिछले उत्तर में कैसे काम करती है

संचालन का सारांश:

  • प्रदर्शन और के बीच आपरेशन checkerऔर indexचरित्र की
  • आंतरिक रूप से दोनों हैं Int-32-Arrays
  • यह इन 2 के बीच एक बिट-वार ऑपरेशन है।
  • ifऑपरेशन के आउटपुट की जाँच करें था1
  • अगर output == 1
    • checkerचर है कि विशेष रूप से सूचकांक-वें बिट दोनों सरणियों में सेट
    • इस प्रकार यह एक डुप्लिकेट है।
  • अगर output == 0
    • यह चरित्र अब तक नहीं मिला है
    • एक प्रदर्शन करना या के बीच आपरेशन checkerऔर indexचरित्र की
    • जिससे, सूचकांक-वें बिट को अपडेट किया जा रहा है 1
    • को आउटपुट असाइन करें checker

मान्यताओं:

  • हमने मान लिया है कि हमें सभी निचले मामले वर्ण मिलेंगे
  • और, वह आकार 32 पर्याप्त है
  • इसलिए, हमने अपने इंडेक्स की गिनती 96 से संदर्भ बिंदु के रूप में शुरू की, जिसके लिए एससीआई कोड पर विचार किया गया aहै97

नीचे दिए गए जावास्क्रिप्ट स्रोत कोड है।

function checkIfUniqueChars (str) {

    var checker = 0; // 32 or 64 bit integer variable 

    for (var i = 0; i< str.length; i++) {
        var index = str[i].charCodeAt(0) - 96;
        var bitRepresentationOfIndex = 1 << index;

        if ( (checker & bitRepresentationOfIndex) > 1) {
            console.log(str, false);
            return false;
        } else {
            checker = (checker | bitRepresentationOfIndex);
        }
    }
    console.log(str, true);
    return true;
}

checkIfUniqueChars("abcdefghi");  // true
checkIfUniqueChars("aabcdefghi"); // false
checkIfUniqueChars("abbcdefghi"); // false
checkIfUniqueChars("abcdefghii"); // false
checkIfUniqueChars("abcdefghii"); // false

ध्यान दें कि JS में, 64 बिट्स के पूर्णांक होने के बावजूद, 32 बिट्स पर एक बिट वार ऑपरेशन हमेशा किया जाता है।

उदाहरण: यदि स्ट्रिंग है aaतो:

// checker is intialized to 32-bit-Int(0)
// therefore, checker is
checker= 00000000000000000000000000000000

मैं = ०

str[0] is 'a'
str[i].charCodeAt(0) - 96 = 1

checker 'AND' 32-bit-Int(1) = 00000000000000000000000000000000
Boolean(0) == false

// So, we go for the '`OR`' operation.

checker = checker OR 32-bit-Int(1)
checker = 00000000000000000000000000000001

मैं = १

str[1] is 'a'
str[i].charCodeAt(0) - 96 = 1

checker= 00000000000000000000000000000001
a      = 00000000000000000000000000000001

checker 'AND' 32-bit-Int(1) = 00000000000000000000000000000001
Boolean(1) == true
// We've our duplicate now

3

कोड लाइन को लाइन से तोड़ते हैं।

int चेकर = 0; हम एक चेकर शुरू कर रहे हैं जो हमें डुप्लिकेट मान खोजने में मदद करेगा।

int val = str.charAt (i) - 'ए'; हम अक्षर के ASCII मान को स्ट्रिंग के 'i'th स्थान पर प्राप्त कर रहे हैं और इसे' a 'के ASCII मान के साथ घटाते जा रहे हैं। चूंकि धारणा यह है कि स्ट्रिंग केवल कम वर्ण है, 26 तक सीमित वर्णों की संख्या है। हेस, 'वैल' का मान हमेशा> = 0 होगा।

यदि ((चेकर और (1 << वैल))> 0) गलत है;

चेकर | = (1 << वैल);

अब यह मुश्किल हिस्सा है। आइए हम स्ट्रिंग "एबीसीडा" के साथ एक उदाहरण पर विचार करें। यह आदर्श रूप से गलत होना चाहिए।

लूप पुनरावृत्ति के लिए 1:

चेकर: 00000000000000000000000000000000

वैल: 97-97 = 0

1 << 0: 00000000000000000000000000000001

चेकर & (1 << val): 00000000000000000000000000000000 नहीं है> 0

इसलिए चेकर: 00000000000000000000000000000001

लूप पुनरावृत्ति 2 के लिए:

चेकर: 00000000000000000000000000000001

वैल: 98-97 = 1

1 << 0: 00000000000000000000000000000010

चेकर & (1 << val): 00000000000000000000000000000000 नहीं है> 0

इसलिए चेकर: 00000000000000000000000000000011

लूप पुनरावृत्ति के लिए 3:

चेकर: 00000000000000000000000000000011

वैल: 99-97 = 0

1 << 0: 00000000000000000000000000000100

चेकर & (1 << val): 00000000000000000000000000000000 नहीं है> 0

इसलिए चेकर: 00000000000000000000000000000111

लूप पुनरावृत्ति 4 के लिए:

चेकर: 00000000000000000000000000000111

वैल: 100-97 = 0

1 << 0: 00000000000000000000000000001001000

चेकर & (1 << val): 00000000000000000000000000000000 नहीं है> 0

इसलिए चेकर: 00000000000000000000000000001111

लूप पुनरावृत्ति 5 के लिए:

चेकर: 00000000000000000000000000001111

वैल: 97-97 = 0

1 << 0: 00000000000000000000000000000001

चेकर & (1 << val): 00000000000000000000000000000001> 0 है

इसलिए झूठे लौटे।


वैल: 99-97 = 0 वैल होना चाहिए: 99-97 = 2 और वैल: 100-97 = 0 होना चाहिए 3
ब्रोसेफ

2
public static void main (String[] args)
{
    //In order to understand this algorithm, it is necessary to understand the following:

    //int checker = 0;
    //Here we are using the primitive int almost like an array of size 32 where the only values can be 1 or 0
    //Since in Java, we have 4 bytes per int, 8 bits per byte, we have a total of 4x8=32 bits to work with

    //int val = str.charAt(i) - 'a';
    //In order to understand what is going on here, we must realize that all characters have a numeric value
    for (int i = 0; i < 256; i++)
    {
        char val = (char)i;
        System.out.print(val);
    }

    //The output is something like:
    //             !"#$%&'()*+,-./0123456789:;<=>?@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}~ ¡¢£¤¥¦§¨©ª«¬­®¯°±²³´µ¶·¸¹º»¼½¾¿ÀÁÂÃÄÅÆÇÈÉÊËÌÍÎÏÐÑÒÓÔÕÖ×ØÙÚÛÜÝÞßàáâãäåæçèéêëìíîïðñòóôõö÷øùúûüýþÿ
    //There seems to be ~15 leading spaces that do not copy paste well, so I had to use real spaces instead

    //To only print the characters from 'a' on forward:
    System.out.println();
    System.out.println();

    for (int i=0; i < 256; i++)
    {
        char val = (char)i;
        //char val2 = val + 'a'; //incompatible types. required: char found: int
        int val2 = val + 'a';  //shift to the 'a', we must use an int here otherwise the compiler will complain
        char val3 = (char)val2;  //convert back to char. there should be a more elegant way of doing this.
        System.out.print(val3);
    }

    //Notice how the following does not work:
    System.out.println();
    System.out.println();

    for (int i=0; i < 256; i++)
    {
        char val = (char)i;
        int val2 = val - 'a';
        char val3 = (char)val2;
        System.out.print(val3);
    }
    //I'm not sure why this spills out into 2 lines:
    //EDIT I cant seem to copy this into stackoverflow!

    System.out.println();
    System.out.println();

    //So back to our original algorithm:
    //int val = str.charAt(i) - 'a';
    //We convert the i'th character of the String to a character, and shift it to the right, since adding shifts to the right and subtracting shifts to the left it seems

    //if ((checker & (1 << val)) > 0) return false;
    //This line is quite a mouthful, lets break it down:
    System.out.println(0<<0);
    //00000000000000000000000000000000
    System.out.println(0<<1);
    //00000000000000000000000000000000
    System.out.println(0<<2);
    //00000000000000000000000000000000
    System.out.println(0<<3);
    //00000000000000000000000000000000
    System.out.println(1<<0);
    //00000000000000000000000000000001
    System.out.println(1<<1);
    //00000000000000000000000000000010 == 2
    System.out.println(1<<2);
    //00000000000000000000000000000100 == 4
    System.out.println(1<<3);
    //00000000000000000000000000001000 == 8
    System.out.println(2<<0);
    //00000000000000000000000000000010 == 2
    System.out.println(2<<1);
    //00000000000000000000000000000100 == 4
    System.out.println(2<<2);
    // == 8
    System.out.println(2<<3);
    // == 16
    System.out.println("3<<0 == "+(3<<0));
    // != 4 why 3???
    System.out.println(3<<1);
    //00000000000000000000000000000011 == 3
    //shift left by 1
    //00000000000000000000000000000110 == 6
    System.out.println(3<<2);
    //00000000000000000000000000000011 == 3
    //shift left by 2
    //00000000000000000000000000001100 == 12
    System.out.println(3<<3);
    // 24

    //It seems that the -  'a' is not necessary
    //Back to if ((checker & (1 << val)) > 0) return false;
    //(1 << val means we simply shift 1 by the numeric representation of the current character
    //the bitwise & works as such:
    System.out.println();
    System.out.println();
    System.out.println(0&0);    //0
    System.out.println(0&1);       //0
    System.out.println(0&2);          //0
    System.out.println();
    System.out.println();
    System.out.println(1&0);    //0
    System.out.println(1&1);       //1
    System.out.println(1&2);          //0
    System.out.println(1&3);             //1
    System.out.println();
    System.out.println();
    System.out.println(2&0);    //0
    System.out.println(2&1);       //0   0010 & 0001 == 0000 = 0
    System.out.println(2&2);          //2  0010 & 0010 == 2
    System.out.println(2&3);             //2  0010 & 0011 = 0010 == 2
    System.out.println();
    System.out.println();
    System.out.println(3&0);    //0    0011 & 0000 == 0
    System.out.println(3&1);       //1  0011 & 0001 == 0001 == 1
    System.out.println(3&2);          //2  0011 & 0010 == 0010 == 2, 0&1 = 0 1&1 = 1
    System.out.println(3&3);             //3 why?? 3 == 0011 & 0011 == 3???
    System.out.println(9&11);   // should be... 1001 & 1011 == 1001 == 8+1 == 9?? yay!

    //so when we do (1 << val), we take 0001 and shift it by say, 97 for 'a', since any 'a' is also 97

    //why is it that the result of bitwise & is > 0 means its a dupe?
    //lets see..

    //0011 & 0011 is 0011 means its a dupe
    //0000 & 0011 is 0000 means no dupe
    //0010 & 0001 is 0011 means its no dupe
    //hmm
    //only when it is all 0000 means its no dupe

    //so moving on:
    //checker |= (1 << val)
    //the |= needs exploring:

    int x = 0;
    int y = 1;
    int z = 2;
    int a = 3;
    int b = 4;
    System.out.println("x|=1 "+(x|=1));  //1
    System.out.println(x|=1);     //1
    System.out.println(x|=1);      //1
    System.out.println(x|=1);       //1
    System.out.println(x|=1);       //1
    System.out.println(y|=1); // 0001 |= 0001 == ?? 1????
    System.out.println(y|=2); // ??? == 3 why??? 0001 |= 0010 == 3... hmm
    System.out.println(y);  //should be 3?? 
    System.out.println(y|=1); //already 3 so... 0011 |= 0001... maybe 0011 again? 3?
    System.out.println(y|=2); //0011 |= 0010..... hmm maybe.. 0011??? still 3? yup!
    System.out.println(y|=3); //0011 |= 0011, still 3
    System.out.println(y|=4);  //0011 |= 0100.. should be... 0111? so... 11? no its 7
    System.out.println(y|=5);  //so we're at 7 which is 0111, 0111 |= 0101 means 0111 still 7
    System.out.println(b|=9); //so 0100 |= 1001 is... seems like xor?? or just or i think, just or... so its 1101 so its 13? YAY!

    //so the |= is just a bitwise OR!
}

public static boolean isUniqueChars(String str) {
    int checker = 0;
    for (int i = 0; i < str.length(); ++i) {
        int val = str.charAt(i) - 'a';  //the - 'a' is just smoke and mirrors! not necessary!
        if ((checker & (1 << val)) > 0) return false;
        checker |= (1 << val);
    }
    return true;
}

public static boolean is_unique(String input)
{
    int using_int_as_32_flags = 0;
    for (int i=0; i < input.length(); i++)
    {
        int numeric_representation_of_char_at_i = input.charAt(i);
        int using_0001_and_shifting_it_by_the_numeric_representation = 1 << numeric_representation_of_char_at_i; //here we shift the bitwise representation of 1 by the numeric val of the character
        int result_of_bitwise_and = using_int_as_32_flags & using_0001_and_shifting_it_by_the_numeric_representation;
        boolean already_bit_flagged = result_of_bitwise_and > 0;              //needs clarification why is it that the result of bitwise & is > 0 means its a dupe?
        if (already_bit_flagged)
            return false;
        using_int_as_32_flags |= using_0001_and_shifting_it_by_the_numeric_representation;
    }
    return true;
}

0

पिछले पोस्ट अच्छी तरह से समझाते हैं कि कोड ब्लॉक क्या करता है और मैं बिटसैट जावा डेटा संरचना का उपयोग करके अपना सरल समाधान जोड़ना चाहता हूं:

private static String isUniqueCharsUsingBitSet(String string) {
  BitSet bitSet =new BitSet();
    for (int i = 0; i < string.length(); ++i) {
        int val = string.charAt(i);
        if(bitSet.get(val)) return "NO";
        bitSet.set(val);
    }
  return "YES";
}

0
Line 1:   public static boolean isUniqueChars(String str) {
Line 2:      int checker = 0;
Line 3:      for (int i = 0; i < str.length(); ++i) {
Line 4:          int val = str.charAt(i) - 'a';
Line 5:          if ((checker & (1 << val)) > 0) return false;
Line 6:         checker |= (1 << val);
Line 7:      }
Line 8:      return true;
Line 9:   }

जिस तरह से मैंने जावास्क्रिप्ट का उपयोग करके समझा। इनपुट मानते हुएvar inputChar = "abca"; //find if inputChar has all unique characters

चलो शुरू करते हैं

Line 4: int val = str.charAt(i) - 'a';

रेखा से ऊपर inputChar में पहले वर्ण है, जिनमें से बाइनरी मूल्य ढूँढता है एक , एक = 97 ascii में, फिर परिवर्तित 97 बाइनरी में हो जाता है 1,100,001

जावास्क्रिप्ट ईजी में: "a".charCodeAt().toString(2) 1100001 रिटर्न

checker = 0 // बाइनरी 32 बिट प्रतिनिधित्व = 0000000000000000000000000

checker = 1100001 | checker; // चेकर 1100001 हो जाता है (32 बिट प्रतिनिधित्व में यह 000000000 हो जाता है ..... 00001100001)

लेकिन मैं चाहता हूं कि मेरी बिटमास्क ( int checker) केवल एक बिट सेट हो, लेकिन चेकर 1100001 है

Line 4:          int val = str.charAt(i) - 'a';

अब ऊपर कोड काम आता है। मैं सिर्फ 97 को हमेशा जोड़ता हूं (ASCII val of a)

val = 0; // 97 - 97  Which is  a - a
val = 1; // 98 - 97 Which is b - a
val = 1;  // 99 - 97 Which is c - a

उपयोग की सुविधा देता है valजो resetted है

लाइन 5 और लाइन 6 को अच्छी तरह से @ इवान उत्तर समझाया गया है


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अगर कोई बिट वेक्टर का उपयोग करके स्ट्रिंग में अद्वितीय वर्णों के समकक्ष कोटलिन की तलाश कर रहा है तो बस

fun isUnique(str: String): Boolean {
    var checker = 0
    for (i in str.indices) {
        val bit = str.get(i) - 'a'
        if (checker.and(1 shl bit) > 0) return false
        checker = checker.or(1 shl bit)
    }
    return true
}

रेफरी: https://www.programiz.com/kotlin-programming/bitwise

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