Самый эффективный способ изменить порядок BitArray?

Question

Мне было интересно, какой самый эффективный способ изменить порядок BitArray в C#. Чтобы было ясно, я не хочу инвертировать Bitarray, вызывая.Not(), я хочу изменить порядок битов в массиве.

Ура, Крис

Answer 1

public void Reverse(BitArray array)
{
    int length = array.Length;
    int mid = (length / 2);

    for (int i = 0; i < mid; i++)
    {
        bool bit = array[i];
        array[i] = array[length - i - 1];
        array[length - i - 1] = bit;
    }    
}

Answer 2

Для длинного массива и относительно небольшого использования просто оберните его:

    class BitArrayReverse
    {
        private BitArray _ba;

        public BitArrayReverse(BitArray ba) { _ba = ba; }

        public bool this[int index]
        {
            get { return _ba[_ba.Length - 1 - index]; }
            set { _ba[_ba.Length - 1 - index] = value; }
        }

    }

Answer 3

Это будет наилучшим способом инвертировать MSB <-> LSB любой длины, используя XOR в цикле for.

public static BitArray BitsReverse(BitArray bits)
{
    int len = bits.Count;
    BitArray a = new BitArray(bits);
    BitArray b = new BitArray(bits);

    for (int i = 0, j = len-1; i < len; ++i, --j)
    {
         a[i] = a[i] ^ b[j];
         b[j] = a[i] ^ b[j];
         a[i] = a[i] ^ b[j];
    }

    return a; 
} 
// in   010000011010000011100b
// out  001110000010110000010b

Answer 4

 Dim myBA As New BitArray(4)
 myBA(0) = True
 myBA(1) = False
 myBA(2) = True
 myBA(3) = True
 Dim myBoolArray1(3) As Boolean
 myBA.CopyTo(myBoolArray1, 0)
 Array.Reverse(myBoolArray1)
 myBA = New BitArray(myBoolArray1)

Answer 5

Для краткого, но неэффективного ответа:

      using System.Linq;

var reversedBa = new BitArray(myBa.Cast<bool>().Reverse().ToArray())

Answer 6

Поскольку размер, если он фиксирован в 8 битах, достаточно только "табличного" поиска снизу - при работе с простым byte поиск, вероятно, самый быстрый способ. Однако дополнительные затраты BitSet на получение / установку данных могут свести на нет преимущества поиска. Также необходимо учитывать начальную стоимость сборки и постоянные издержки (но значения могут быть закодированы в литерал массива... ick!)

С другой стороны, если данные только 8 бит (когда-либо) и "важна производительность", зачем вообще использовать BitArray? BitArray всегда можно использовать для приятных функций, таких как "взрыв" для Enumerable, в то время как C# уже имеет встроенную функцию приличного управления битами.

Предполагая более общий случай, когда данные выровнены по 8 битам... но имеют некоторую неопределенную длину

Действительно ли это лучше (быстрее, эффективнее и т. Д.), Чем просто делать это "на элемент" в BitArray? Понятия не имею, но не подозреваю. Я бы определенно начал с "простых" методов - это здесь просто для подтверждения концепции и может быть (или не может быть) интересно сравнить в тесте. Во всяком случае, сначала для ясности напишите... а ниже не так! (В этом есть как минимум одна ошибка - я обвиняю в дополнительной сложности;-)

byte reverse (byte b) { 
    byte o = 0;
    for (var i = 0; i < 8; i++) {
        o <<= 1;
        o |= (byte)(b & 1);
        b >>= 1;
    }
    return o;
}

byte[] table;
BitArray reverse8 (BitArray ar) {
    if (ar.Count % 8 != 0) {
        throw new Exception("no!");
    }

    byte[] d = new byte[ar.Count / 8];
    ar.CopyTo(d, 0);

    // this only works if the bit array is
    // a multiple of 8. we swap bytes and
    // then reverse bits in each byte
    int mid = d.Length / 2; 
    for (int i = 0, j = d.Length - 1; i < mid; i++, j--) {
        byte t = d[i];
        d[i] = table[d[j]];
        d[j] = table[t];
    }

    return new BitArray(d);
}

string tostr (BitArray x) {
    return string.Join("",
        x.OfType<bool>().Select(i => i ? "1" : "0").ToArray());
}

void Main()
{
    table = Enumerable.Range(0,256).Select(v => reverse((byte)v)).ToArray();
    {
        byte[] s = new byte[] { 1, 0xff };  
        BitArray ar = new BitArray(s);  
        // linqpad :)
        tostr(ar).Dump();
        tostr(reverse8(ar)).Dump();
    }
    "--".Dump();
    {
        byte[] s = new byte[] { 3, 42, 19 };
        BitArray ar = new BitArray(s);  
        // linqpad :)
        tostr(ar).Dump();
        tostr(reverse8(ar)).Dump();
    }   
}

Выход:

1000000011111111
1111111100000001
-
110000000101010011001000
000100110101010000000011

expr.Dump() это функция LINQPad

Answer 7

Адаптировал ответ от @TimLoyd и превратил его в расширение для упрощения использования.

      public static BitArray Reverse(this BitArray array)
{
    int length = array.Length;
    int mid = (length / 2);

    for (int i = 0; i < mid; i++)
    {
        bool bit = array[i];
        array[i] = array[length - i - 1];
        array[length - i - 1] = bit;
    }

    return new BitArray(array);
}

Применение:

      var bits = new BitArray(some_bytes).Reverse();