Computer Science на языке Java 2022 Дэвид Копец Классические задачи Computer Science на языке Java 2022 ббк

33
целых.чисел.или.необходимы.целые.числа.определенной.точности,.то.стоит.по-
думать,.какой.тип.использовать.
ПРИМЕЧАНИЕ
Если. вы. давно. не. имели. дела. с. двоичными. числами,. напомню,. что. бит. —. это. одно.
значение,.равное.1.или.0..Последовательность.нулей.и.единиц.позволяет.представить.
число.в.системе.счисления.по.основанию.2..Для.целей.этого.раздела.вам.не.нужно.
выполнять.какие-либо.математические.операции.в.двоичной.системе.счисления,.но.
вы.должны.понимать,.что.число.битов,.которые.способен.хранить.тип,.определяет.то,.
сколько.разных.значений.в.нем.можно.представлять..Например,.1.бит.может.пред-
ставлять.два.значения.(0.или.1),.2.бита.могут.представлять.четыре.значения.(00,.01,.
10,.11),.3.бита.—.восемь.значений.и.т..д.
Если.число.различных.значений,.которые.способен.представлять.тип,.меньше,.чем.
число.значений,.которые.могут.представлять.биты,.используемые.для.его.хране-
ния,.то.такой.тип.может.быть.сохранен.более.эффективно..Рассмотрим,.к.примеру,.
нуклеотиды,.которые.образуют.ген.в.ДНК..Каждый.нуклеотид.может.принимать.
только.одно.из.четырех.значений:.A,.C,.G.или.T..Однако.если.ген.хранится.как.
тип.
String
,.что.можно.рассматривать.как.коллекцию.символов.Unicode,.каждый.
нуклеотид.будет.представлен.символом,.для.хранения.которого.обычно.требуется.
16.битов.(по.умолчанию.Java.использует.кодировку.UTF-16)..В.двоичном.коде.
для.хранения.типа.с.четырьмя.возможными.значениями.требуется.всего.2.бита..
Значения.00,.01,.10.и.11.—.это.четыре.различных.значения,.которые.могут.быть.
представлены.2.битами..Если.A.соответствует.00,.C.—.01,.G.—.10,.а.T.—.11,.то.
объем.хранилища,.необходимого.для.строки.нуклеотидов,.может.быть.уменьшен.
на.87,5.%.(с.16.до.2.битов.на.каждый.нуклеотид).
Вместо.того.чтобы.хранить.нуклеотиды.как.тип.
String
,.их.можно.сохранить.
как.строку.битов.(рис..1.5)..
Строка битов
.—.это.именно.то,.чем.она.кажется:.по-
следовательность.нулей.и.единиц.произвольной.длины..К.счастью,.стандартная.
библиотека.Java.содержит.готовую.конструкцию.для.работы.с.битовыми.строками.
произвольной.длины,.которая.называется.
BitSet
.
Следующий.код.(листинг.1.9).преобразует.строку,.состоящую.из.букв.A,.C,.G.
и.T,.в.строку.битов.и.обратно..Строка.битов.хранится.в.
BitSet
.с.помощью.ме-
тода.
compress()
..Для.обратного.преобразования.в.строку.используется.метод.
decopress()
.