BitSet 类在 Java 1.0 版本就已经被引入了。它是 Java 核心类库中的一部分，并且在后续的 Java 版本中一直存在并得到支持和优化。
BitSet 是一个表示 bit（二进制位）序列的整数集合。该集合可以根据整数 i 来设置第 i 个 bit 位的值。这使得集合操作非常高效。求并集、交集、补集只不过是简单的按位或、与、非运算。
默认情况下，集合中的所有位初始值都是 false。
每个位集都有一个当前大小，即位集当前使用的空间位数。请注意，大小与位集合的实现有关，因此可能会随着实现而改变。位集合的长度与位集合的逻辑长度有关，其定义与实现无关。
除非另有说明，否则向 BitSet 中的任何方法传递空参数都会导致 NullPointerException 异常。
在没有外部同步的情况下，BitSet 对于多线程使用是不安全的。
BitSet() 创建一个新的位集。
BitSet(int nbits) 创建一个比特集合，其初始大小足以明确表示索引范围在 0 到 nbits-1 之间的比特。
示例：
BitSet bitSet = new BitSet(); System.out.println(bitSet.isEmpty()); // true BitSet bitSet2 = new BitSet(8); System.out.println(bitSet2.size()); // 64
为什么 size() 返回的不是 8，而是 64 呢？调试一下：
其中，words 是一个 long 数组，如下图：
而 BITS_PER_WORD 是一个常量，如下图：
BITS_PER_WORD 的值是将 1 左移 6 位，0000 0001 左移 6 位为 0100 0000，即为 64。
Java7 添加了一些构造 BitSet 的方法，例如：
package com.hxstrive.jdk7.bitset;
import java.util.BitSet;
/**
* BitSet 类
* @author hxstrive.com
*/
public class BitSetDemo2 {
private static String show(BitSet bits) {
StringBuilder result = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < bits.size(); ++i) {
result.append(bits.get(i) ? "1" : "0");
}
return result.toString();
}
public static void main(String[] args) {
// 使用 long 初始化
// 6 的二进制为 0b0110，因此下标为 1 和 2 的位为 true
BitSet base = BitSet.valueOf(new long[]{ 6L });
System.out.println(show(base));
System.out.println(base);
// 0110000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
// {1, 2}
// 注意：BitSet 的 toString() 方法将返回位为 true 的下标值
// 使用 byte 初始化
// 1010 1100 0010 1000
byte[] bytes = { (byte)0b10101100, (byte)0b00101000 };
BitSet primes = BitSet.valueOf(bytes);
System.out.println(show(primes));
System.out.println(primes);
// 0011010100010100000000000000000000000000000000000000000000000000
// 00110101 00010100 BitSet中的字节顺序
// 10101100 00101000 真实的字节顺序
// {2, 3, 5, 7, 11, 13}
}
}根据上面示例可知，在 BitSet 中，存放字节的顺序和实际表示的字节顺序相反，例如：
（1）假如存在如下两个字节：
10101100
00101000
（2）在 BitSet 中存放如下：
a、先存放 10101100，将地位存放在高位，高位存放在地位，存放结果为：00110101
b、再次存放 00101000，存放结果为：00010100
（3）最后 BitSet 中的内容为：
00110101 00010100
如果要获得对应的引用类型，则调用方法为 toByteArray 和 toLongArray。
package com.hxstrive.jdk7.bitset;
import java.util.Arrays;
import java.util.BitSet;
/**
* BitSet 类
* @author hxstrive.com
*/
public class BitSetDemo3 {
public static void main(String[] args) {
// 使用 long 初始化
BitSet base = BitSet.valueOf(new long[]{ 6L });
System.out.println(Arrays.toString(base.toLongArray()));
//[6]
// 使用 byte 初始化
byte[] bytes = { (byte)0b10101100, (byte)0b00101000 };
BitSet primes = BitSet.valueOf(bytes);
System.out.println(Arrays.toString(primes.toByteArray()));
//[-84, 40]
}
}注意：在 Java8 中，BitSet 提供了一个可以返回 IntStream 的 stream 方法。例如：
package com.hxstrive.jdk8.bitset;
import java.util.BitSet;
import java.util.stream.IntStream;
/**
* BitSet 类
* @author hxstrive.com
*/
public class BitSetDemo1 {
public static void main(String[] args) {
BitSet base = BitSet.valueOf(new long[]{ 0b0110_0101L });
IntStream stream = base.stream();
stream.forEach(System.out::print);
//结果：
//0256
}
}以下是 BitSet 类的一些常用方法：
void set(int bitIndex)：将指定索引位置的位设置为 true，即位的值为 1。
void clear(int bitIndex)：将指定索引位置的位设置为 false，即位的值为 0。
void clear()：将 BitSet 中的所有位设置为 false。
boolean get(int bitIndex)：获取指定索引位置的位的值。
int cardinality()：返回 BitSet 中设置为 true 的位的数量。
int nextSetBit(int fromIndex)：返回指定索引位置（fromIndex）之后第一个设置为 true 的位的索引。如果没有这样的位，则返回 -1。
int previousSetBit(int fromIndex)：返回指定索引位置（fromIndex）之前第一个设置为 true 的位的索引。如果没有这样的位，则返回 -1。
void and(BitSet set)：执行当前 BitSet 与给定 BitSet 的逻辑与操作。
void or(BitSet set)：执行当前 BitSet 与给定 BitSet 的逻辑或操作。
void xor(BitSet set)：执行当前 BitSet 与给定 BitSet 的逻辑异或操作。
示例：
package com.hxstrive.jdk7.bitset;
import java.util.BitSet;
/**
* BitSet 类
* @author hxstrive.com
*/
public class BitSetDemo4 {
public static void main(String[] args) {
BitSet bitSet1 = new BitSet();
BitSet bitSet2 = new BitSet();
bitSet1.set(0); // 将下标为0的位设置为1，即true
bitSet1.set(2);
bitSet1.set(4);
bitSet2.set(1);
bitSet2.set(2);
bitSet2.set(3);
System.out.println("BitSet1: " + bitSet1); //BitSet1: {0, 2, 4}
System.out.println("BitSet2: " + bitSet2); //BitSet2: {1, 2, 3}
// 执行逻辑与操作
//BitSet1: {0, 2, 4}
//BitSet2: {1, 2, 3}
bitSet1.and(bitSet2);
System.out.println("After AND operation: " + bitSet1); //After AND operation: {2}
// 重新设置 bitSet1
bitSet1.set(0);
bitSet1.set(2);
bitSet1.set(4);
System.out.println("bitSet1:" + bitSet1); //bitSet1:{0, 2, 4}
// 执行逻辑或操作
//BitSet1: {0, 2, 4}
//BitSet2: {1, 2, 3}
bitSet1.or(bitSet2);
System.out.println("After OR operation: " + bitSet1); //After OR operation: {0, 1, 2, 3, 4}
// 重新设置 bitSet1
bitSet1.set(0);
bitSet1.set(2);
bitSet1.set(4);
System.out.println("bitSet1:" + bitSet1); //bitSet1:{0, 2, 4}
// 执行逻辑异或操作
//BitSet1: {0, 2, 4}
//BitSet2: {1, 2, 3}
show(bitSet1);
//1111100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
show(bitSet2);
//0111000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
bitSet1.xor(bitSet2);
System.out.println("After XOR operation: " + bitSet1); //After XOR operation: {0, 4}
}
private static void show(BitSet bitSet) {
for(int i = 0; i < bitSet.size(); i++) {
System.out.print(bitSet.get(i) ? "1" : "0");
}
System.out.println();
}
}
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