BitSet簡介

    類實現了一個按需增長的位向量。位 set 的每個元件都有一個boolean值。用非負的整數將BitSet的位編入索引。可以對每個編入索引的位進行測試、設定或者清除。通過邏輯與、邏輯或和邏輯異或操作，可以使用一個BitSet修改另一個BitSet的內容。

    預設情況下，set 中所有位的初始值都是false。

    每個位 set 都有一個當前大小，也就是該位 set 當前所用空間的位數。注意，這個大小與位 set 的實現有關，所以它可能隨實現的不同而更改。位 set 的長度與位 set 的邏輯長度有關，並且是與實現無關而定義的。

    除非另行說明，否則將 null 引數傳遞給BitSet中的任何方法都將導致NullPointerException。

    在沒有外部同步的情況下，多個執行緒操作一個BitSet是不安全的

基本原理

    BitSet是位操作的物件，值只有0或1即false和true，內部維護了一個long陣列，初始只有一個long，所以BitSet最小的size是64，當隨著儲存的元素越來越多，BitSet內部會動態擴充，最終內部是由N個long來儲存，這些針對操作都是透明的。

    用1位來表示一個數據是否出現過，0為沒有出現過，1表示出現過。使用用的時候既可根據某一個是否為0表示，此數是否出現過。

    一個1G的空間，有 8*1024*1024*1024=8.58*10^9bit，也就是可以表示85億個不同的數

使用場景

    常見的應用是那些需要對海量資料進行一些統計工作的時候，比如日誌分析、使用者數統計等等

    如統計40億個資料中沒有出現的資料，將40億個不同資料進行排序等。
    現在有1千萬個隨機數，隨機數的範圍在1到1億之間。現在要求寫出一種演算法，將1到1億之間沒有在隨機數中的數求出來

程式碼示例

package util;

import java.util.Arrays;
import java.util.BitSet;

public class BitSetDemo {

	/**
	 * 求一個字串包含的char
	 * 
	 */
	publicstaticvoidcontainChars
 
(String str) {
		BitSet used = new BitSet();
		for (int i = 0; i < str.length(); i++)
			used.set(str.charAt(i)); // set bit for char

		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		sb.append("[");
		int size = used.size();
		System.out.println(size);
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			if (used.get(i)) {
				sb.append((char) i);
			}
		}
		sb.append("]");
		System.out.println(sb.toString());
	}

	/**
	 * 求素數 有無限個。一個大於1的自然數，如果除了1和它本身外，不能被其他自然數整除(除0以外）的數稱之為素數(質數） 否則稱為合數
	 */
	publicstaticvoidcomputePrime() {
		BitSet sieve = new BitSet(1024);
		int size = sieve.size();
		for (int i = 2; i < size; i++)
			sieve.set(i);
		int finalBit = (int) Math.sqrt(sieve.size());

		for (int i = 2; i < finalBit; i++)
			if (sieve.get(i))
				for (int j = 2 * i; j < size; j += i)
					sieve.clear(j);

		int counter = 0;
		for (int i = 1; i < size; i++) {
			if (sieve.get(i)) {
				System.out.printf("%5d", i);
				if (++counter % 15 == 0)
					System.out.println();
			}
		}
		System.out.println();
	}
	
	/**
	 * 進行數字排序
	 */
	publicstaticvoidsortArray() {
		int[] array = new int[] { 423, 700, 9999, 2323, 356, 6400, 1,2,3,2,2,2,2 };
		BitSet bitSet = new BitSet(2 << 13);
		// 雖然可以自動擴容，但儘量在構造時指定估算大小,預設為64
		System.out.println("BitSet size: " + bitSet.size());

		for (int i = 0; i < array.length; i++) {
			bitSet.set(array[i]);
		}
		//剔除重複數字後的元素個數
		int bitLen=bitSet.cardinality();	

		//進行排序，即把bit為true的元素複製到另一個數組
		int[] orderedArray = new int[bitLen];
		int k = 0;
		for (int i = bitSet.nextSetBit(0); i >= 0; i = bitSet.nextSetBit(i + 1)) {
			orderedArray[k++] = i;
		}

		System.out.println("After ordering: ");
		for (int i = 0; i < bitLen; i++) {
			System.out.print(orderedArray[i] + "\t");
		}
		
		System.out.println("iterate over the true bits in a BitSet");
		//或直接迭代BitSet中bit為true的元素iterate over the true bits in a BitSet
		for (int i = bitSet.nextSetBit(0); i >= 0; i = bitSet.nextSetBit(i + 1)) {
			System.out.print(i+"\t");
		}
		System.out.println("---------------------------");
	}
	
	/**
	 * 將BitSet物件轉化為ByteArray
	 * @param bitSet
	 * @return
	 */
	publicstaticbyte[] bitSet2ByteArray(BitSet bitSet) {
        byte[] bytes = new byte[bitSet.size() / 8];
        for (int i = 0; i < bitSet.size(); i++) {
            int index = i / 8;
            int offset = 7 - i % 8;
            bytes[index] |= (bitSet.get(i) ? 1 : 0) << offset;
        }
        return bytes;
    }
 
	/**
	 * 將ByteArray物件轉化為BitSet
	 * @param bytes
	 * @return
	 */
    publicstatic BitSet byteArray2BitSet(byte[] bytes) {
        BitSet bitSet = new BitSet(bytes.length * 8);
        int index = 0;
        for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
            for (int j = 7; j >= 0; j--) {
                bitSet.set(index++, (bytes[i] & (1 << j)) >> j == 1 ? true
                        : false);
            }
        }
        return bitSet;
    }
	
	/**
	 * 簡單使用示例
	 */
	publicstaticvoidsimpleExample() {
		String names[] = { "Java", "Source", "and", "Support" };
		BitSet bits = new BitSet();
		for (int i = 0, n = names.length; i < n; i++) {
			if ((names[i].length() % 2) == 0) {
				bits.set(i);
			}
		}

		System.out.println(bits);
		System.out.println("Size : " + bits.size());
		System.out.println("Length: " + bits.length());
		for (int i = 0, n = names.length; i < n; i++) {
			if (!bits.get(i)) {
				System.out.println(names[i] + " is odd");
			}
		}
		BitSet bites = new BitSet();
		bites.set(0);
		bites.set(1);
		bites.set(2);
		bites.set(3);
		bites.andNot(bits);
		System.out.println(bites);
	}

	publicstaticvoidmain(String args[]) {
		//BitSet使用示例
		BitSetDemo.containChars("How do you do? 你好呀");
		BitSetDemo.computePrime();
		BitSetDemo.sortArray();
		BitSetDemo.simpleExample();
		
		
		//BitSet與Byte陣列互轉示例
		BitSet bitSet = new BitSet();
        bitSet.set(3, true);
        bitSet.set(98, true);
        System.out.println(bitSet.size()+","+bitSet.cardinality());
        //將BitSet物件轉成byte陣列
        byte[] bytes = BitSetDemo.bitSet2ByteArray(bitSet);
        System.out.println(Arrays.toString(bytes));
         
        //在將byte陣列轉回來
        bitSet = BitSetDemo.byteArray2BitSet(bytes);
        System.out.println(bitSet.size()+","+bitSet.cardinality());
        System.out.println(bitSet.get(3));
        System.out.println(bitSet.get(98));
        for (int i = bitSet.nextSetBit(0); i >= 0; i = bitSet.nextSetBit(i + 1)) {
			System.out.print(i+"\t");
		}
	}
}

參考：

http://blog.csdn.net/haojun186/article/details/8482343