Есть ли в C# встроенный способ преобразования двоичного числа в массив битовых мощностей (например, 0b1101 -> {0, 2, 3})?

(Редактировать - предисловие: я реализую итерацию через все подмножества заданного размера. Для получения следующей комбинации я использую хак Госпера, чтобы быстро получить вектор 0/1 лексикографически следующей комбинации. Теперь мне нужно быстро сопоставить вектор комбинации с массивом элементов из моего набора. К счастью, элементы такие же, как и мощности отдельных битов, и мне интересно, нет ли в С# быстрого сокращения для этого.)

Если я получаю K-е подмножество (в лексикографическом порядке) чисел от 0 до (N-1), биты в двоичном представлении K говорят мне, какие элементы я должен выбрать. Каков самый элегантный способ проверить, какие биты установлены, и создать подмножество (массив) на их основе?

Что-то вроде:

var BitPowers = new List<int>();
for(int i = 0; i<N; ++i)
{
  if ((K & (1<<i)) != 0)
  { 
   BitPowers.Add(i);
  }
}
return BitPowers.ToArray();

вероятно, будет достаточно, но лучший ли это способ? Я предполагаю, что битовые операции выполняются быстро, но поскольку количество возможных наборов экспоненциально, оптимизация этой функции настолько, насколько я могу, была бы идеальной.

Ничего встроенного, но вы можете написать свой собственный и отправить его на проверку кода, чтобы узнать, могут ли люди улучшить его. - Кстати: чтобы «оптимизировать», вам нужно решить, для чего оптимизировать: скорость, пространство, элегантность, ремонтопригодность...? - Также: _ количество возможных наборов экспоненциально_ не уверен, что это значит..?

TaW 10.12.2020 21:22
Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Привет всем, сегодня я хочу высказать свои соображения по поводу вопроса, который я уже много раз получал в своем сообществе: "Стоит ли изучать PHP в...
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
В JavaScript одним из самых запутанных понятий является поведение ключевого слова "this" в стрелочной и обычной функциях.
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Здравствуйте, друзья-студенты! Готовы совершенствовать свои навыки веб-дизайна? Сегодня в нашем путешествии мы рассмотрим приемы CSS-верстки - в...
Тестирование функциональных ngrx-эффектов в Angular 16 с помощью Jest
В системе управления состояниями ngrx, совместимой с Angular 16, появились функциональные эффекты. Это здорово и делает код определенно легче для...
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Локализация - это процесс адаптации приложения к различным языкам и культурным требованиям. Это позволяет пользователям получить опыт, соответствующий...
Пользовательский скаляр GraphQL
Пользовательский скаляр GraphQL
Листовые узлы системы типов GraphQL называются скалярами. Достигнув скалярного типа, невозможно спуститься дальше по иерархии типов. Скалярный тип...
1
1
139
1
Перейти к ответу Данный вопрос помечен как решенный

Ответы 1

Ответ принят как подходящий

Насколько я знаю, для этого нет встроенного API .NET.

Магия Линка

Вы можете написать этот компактный код за одно задание, но менее оптимизированный по скорости:

int value = 0b10110010;

var BitPowers = Convert.ToString(value, 2)
                       .Reverse()
                       .Select((bit, index) => new { index, bit })
                       .Where(v => v.bit == '1').Select(v => v.index);

foreach ( int index in BitPowers )
  Console.WriteLine(index);

Он преобразует целое число в двоичное представление строки, инвертированное, чтобы иметь хорошие индексы слева направо, затем выбирает пару (бит, индекс), затем фильтрует те, которые определены, затем выбирает индексы для создания перечислимый список.

Выход

1
4
5
7

Компромисс между элегантностью и скоростью

Вы можете упростить цикл, используя экземпляр BitArray.

Возможно, это самый близкий «встроенный» способ, о котором вы просите:

var bits = new BitArray(BitConverter.GetBytes(value));
for ( int index = 0; index < bits.Length; index++ )
  if ( bits[index] )
    BitPowers.Add(index);

Довольно круто, работает в 2 раза быстрее. (Проверено на 1 000 000 случайных чисел, 200 раз)

Ferazhu 13.12.2020 20:36

Другие вопросы по теме