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

#c# #binary #set

#c# #двоичный #установить

Вопрос:

(Редактировать — предисловие: я реализую итерацию по всем подмножествам заданного размера. Для получения следующей комбинации я использую hack 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 степени отдельных битов, и мне интересно, нет ли в C # быстрого ярлыка для этого.)

Если я получу K-е подмножество (в лексикографическом порядке) чисел 0 — (N-1), биты в двоичном представлении K сообщают мне, какие элементы я должен выбрать. Каков наиболее элегантный способ проверки того, какие биты установлены, и создания подмножества (массива) на их основе?

Что-то вроде:

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

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

1. Ничего встроенного, но вы можете написать свой собственный и опубликовать его в code-review, чтобы узнать, могут ли люди улучшить его. — Кстати: чтобы «оптимизировать», вам нужно решить, для чего оптимизировать: скорость, пространство, элегантность, удобство обслуживания …? — Также: _ число возможных множеств экспоненциально_ не уверен, что это значит ..?

Ответ №1:

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

Магия Linq

Вы можете написать этот компактный код за одно назначение, 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 для получения хороших индексов слева направо, затем выбирает пару (бит, индекс), затем фильтрует те, которые определены, затем выбирает индексы для создания перечислимого списка.

Вывод

Компромисс между элегантностью и скоростью

Вы можете упростить свой 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);