为什么 Java `BitSet` 没有 `shiftLeft` 和 `shiftRight` 函数？

Question

这些缺失有什么特殊原因吗？

它们确实存在于 BigInteger 中，但由于 BigInteger 的不可变设计模式，它们通常非常慢。 BitSet 更好，因为它是可变的，但我真的很怀念 shift 函数（<< 和 >> > 表示long）。对于 BitSet，就地移位以及循环旋转也很有用。

我已经看到了对 Shifting a Java BitSet 的回复（使用 get(off, len ) 用于移位；但这需要复制）。

别误会我的意思。我知道在哪里报告错误。我只是想知道是否有特定的原因省略它们，例如某种设计模式或这样的概念。特别是因为它们包含在BigInteger中。

Answer 1

从概念上讲，BitSet 通常/经常用于跟踪大量设置，以便集合中的每个位都有特定的含义。因此，移位操作在这种情况下没有什么意义。

您显然已经发现了 BitSet 的另一个有用用途，但它超出了 BitSet 可能设想的范围。

Answer 2

我的猜测是，这会让他们的一些代码变得更加复杂。例如，如果你将所有内容“左移 3”，则可以有一个附加字段，shift，它是 -3（或者可能是 3，我只有 50% 的机会做对:-)。而且，对于 get() 和 set() 方法，如果您只是通过移位调整 bitIndex，代码应该可以工作。例如

public boolean get(int bitIndex) {
    bitIndex += shift;  // new code!!!
    if (bitIndex < 0)
        throw new IndexOutOfBoundsException("bitIndex < 0: " + bitIndex);

    checkInvariants();

    int wordIndex = wordIndex(bitIndex);
    return (wordIndex < wordsInUse)
        && ((words[wordIndex] & (1L << bitIndex)) != 0);
    }

，但是，对于其他一些操作，例如 intersects() 和 or()，代码会开始变得非常混乱。现在 or() 方法的核心非常简单且快速：

 // Perform logical OR on words in common
   for (int i = 0; i < wordsInCommon; i++)
      words[i] |= set.words[i];

   // Copy any remaining words
   if (wordsInCommon < set.wordsInUse)
     System.arraycopy(set.words, wordsInCommon,
                  words, wordsInCommon,
              wordsInUse - wordsInCommon);

如果两个 BitSet 都有可能发生移位，这会很快变得混乱。他们可能认为如果你真的想转移，你应该使用 get 和 copy。

让我惊讶的一件事 - 在 get() 中，他们不执行 1L <<位索引&31。显然<<现在我想起了遥远的机器语言，这是有道理的。