C++如何实现一个简单的位图(Bitmap)_C++数据结构与位图实现

#include <iostream>
#include <vector>

class Bitmap {
private:
    std::vector<unsigned int> bits;
    size_t size;

public:
    // 构造函数：指定最大处理的数值范围 [0, n)
    Bitmap(size_t n) : size(n) {
        bits.resize((n + 31) / 32, 0);
    }

    // 设置第 i 个位为 1
    void set(size_t i) {
        if (i >= size) return;
        bits[i >> 5] |= (1U << (i & 0x1F));
    }

    // 将第 i 个位清零
    void reset(size_t i) {
        if (i >= size) return;
        bits[i >> 5] &= ~(1U << (i & 0x1F));
    }

    // 查询第 i 个位是否为 1
    bool get(size_t i) const {
        if (i >= size) return false;
        return (bits[i >> 5] & (1U << (i & 0x1F))) != 0;
    }

    // 打印前 n 个位的状态（用于调试）
    void print(size_t n) {
        for (size_t i = 0; i < n && i < size; ++i) {
            std::cout << get(i);
        }
        std::cout << std::endl;
    }
};

int main() {
    Bitmap bm(64); // 支持 0~63

    bm.set(10);
    bm.set(20);
    bm.set(31);

    std::cout << "位状态: ";
    bm.print(32); // 输出前32位

    std::cout << "get(10): " << bm.get(10) << std::endl; // 1
    std::cout << "get(15): " << bm.get(15) << std::endl; // 0

    bm.reset(10);
    std::cout << "reset 后 get(10): " << bm.get(10) << std::endl; // 0

    return 0;
}