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Bitmap

什么是 Bitmap?

Bitmap 是使用 Bit 来记录某种状态的一种算法,其本质是哈希表的一种应用,将关键码值映射到表中的某个位置,根据关键码值直接访问数据结构。Bitmap 适合对海量数据进行查询、统计、排序以及去重,可以进行交集和并集的运算。

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Bitmap 是使用 Bit 来记录某种状态的一种算法,其本质是哈希表的一种应用,将关键码值映射到表中的某个位置,根据关键码值直接访问数据结构。Bitmap 适合对海量数据进行查询、统计、排序以及去重,可以进行交集和并集的运算。

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Bitmap 的基本思想

Bitmap 的基本思想

Bitmap 的基本思想是将不同数据映射到特定 Bit 位上,用 Bit 位来记录 0 和 1 两种状态,0  表示数据不存在,1 表示数据存在。因为 Bitmap 是使用 Bit 进行数据记录,由此可以显著节省存储空间。Bitmap 的关键是确定 10 进制到 2 进制的关系映射,可以使用 int(32bit)或 long(64bit)进行映射,然后通过确定数据在对应数组中的下标,来完成数据到 Bit 数组的转换。

Bitmap 的优缺点

Bitmap 的优缺点

Bitmap 的优点体现在计算快、内存占用少。原因在于使用 Bit 为单位进行数据存储并建立映射关系,数据处理所占用计算机内存小,可以加快大量数据查询的时间,适合快速去重。Bitmap 的缺点主要体现在数据碰撞、无法对重复数据排序、因数据稀疏造成空间冗余。另外,Bitmap 只适用于密集的数据,例如需要存入的数据是(9998,2345,9)时,就需要建立一个 9999 长度的 Bitmap,但实际存入的只有三个数据。

三种不同的 Bitmap

三种不同的 Bitmap

三种不同的Bitmap_RoaringBitmp

RoaringBitmp

RoaringBitmp 又叫做压缩 Bitmp,简称 RBM,是基于 Bitmap 原理的位图压缩算法。RoaringBitmp 的本质是将 Bitmap 分为若干个小块,当小块中需要存储数据才会被使用。相较 Bitmp,占用内存更少,操作速度更快。

三种不同的Bitmap_Roaring64NavigableMap

Roaring64NavigableMap

Roaring64NavigableMap 也是基于 Bitmap 的压缩算法,是将 Bitmap 拆分为高 32 位和低 32 位。其中,高 32 位代表索引,低 32 位会被存储到 RoaringBitmp 中。

三种不同的Bitmap_Java BitSet

Java BitSet

Java BitSet 是 Java 中的位图数据结构。Java BitSet 每个组件都存在一个 boolean 值,可以将 Bitset 的 bit 编入索引,进行测试、设置和清除。Java 中,使用 Bitset 可以对另外一个 Bitset 进行修改。

三种不同的Bitmap_RoaringBitmp

RoaringBitmp

RoaringBitmp 又叫做压缩 Bitmp,简称 RBM,是基于 Bitmap 原理的位图压缩算法。RoaringBitmp 的本质是将 Bitmap 分为若干个小块,当小块中需要存储数据才会被使用。相较 Bitmp,占用内存更少,操作速度更快。

三种不同的Bitmap_Roaring64NavigableMap

Roaring64NavigableMap

Roaring64NavigableMap 也是基于 Bitmap 的压缩算法,是将 Bitmap 拆分为高 32 位和低 32 位。其中,高 32 位代表索引,低 32 位会被存储到 RoaringBitmp 中。

三种不同的Bitmap_Java BitSet

Java BitSet

Java BitSet 是 Java 中的位图数据结构。Java BitSet 每个组件都存在一个 boolean 值,可以将 Bitset 的 bit 编入索引,进行测试、设置和清除。Java 中,使用 Bitset 可以对另外一个 Bitset 进行修改。

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