Почему неправильное представление битов получается путем преобразования байтового массива в BitSet в Java

Question

Я попытался преобразовать байтовый массив, чтобы использовать его битовое представление.

Ввод:

byte[] values = new byte[]{21, 117, 41, -1};

Я хотел бы создать один объект BitSet из байтового массива, но я разделил его, чтобы исследовать проблему, и попытался создать несколько BitSetобъекты из каждого элемента массива.

Объекты BitSet создаются следующим образом:

BitSet bitSetTwentyOne = BitSet.valueOf(new byte[]{21});
BitSet bitSetOneHundredSevenTeen = BitSet.valueOf(new byte[{117});
BitSet bitSetFourtyOne = BitSet.valueOf(new byte[]{41});
BitSet bitSetMinusOne = BitSet.valueOf(new byte[]{-1});

Биты распечатываются с использованием следующегоМетод:

private String getBits(BitSet bitSet) {
    StringBuilder bitsBuilder = new StringBuilder();

    for (int i = 0; i < bitSet.length(); i++) {
        bitsBuilder.append(bitSet.get(i) == true ? 1 : 0);
    }

    return bitsBuilder.toString();
}

Вывод:

bitSetTwentyOne: 10101 but expected -> 00010101 (BitSet::length = 5)
bitSetOneHundredSevenTeen: 1010111 but expected -> 01110101 (BitSet::length = 7)
bitSetFourtyOne: 100101 but expected -> 00101001 (BitSet::length = 6)
bitSetMinusOne: 11111111 but it is as expected at least (BitSet::length = 8)

Я хочу, чтобы все значения имели ширину 8 бит, даже если это необходимо для заполнения нулями.Я не понимаю, почему он дает неправильные двоичные значения в случае преобразования 117 и 41 .

Answer 1

• length() доставляет логическую длину *1003* с использованием старшего бита 1.
• size() даст 8.
• cardinality() дастколичество бит 1 с.

Итак, вы должны были использовать size().

И тогда биты имеют формат little-endian , и вы изменили его насначала выводится бит 0.

private String getBits(BitSet bitSet) {
    StringBuilder bitsBuilder = new StringBuilder();
    for (int i = 0; i < bitSet.size(); ++i) {
        bitsBuilder.insert(0, bitSet.get(i) ? '1' : '0');
    }
    return bitsBuilder.toString();
}

Answer 2

Похоже, вы печатаете биты задом наперед.Обратите внимание, что ваш вывод (за исключением желаемых начальных нулей) является зеркальным отображением ожидаемого ввода.

Используя ваш код, передавая 4, который должен быть 100, я получаю 001.Похоже, что бит 0 является младшим, а не старшим битом.Чтобы исправить это, переберите индексы в обратном направлении.Причина того, что -1 и 41 являются правильными, кроме ведущих нулей, заключается в том, что их представления наборов битов являются палиндромами.

Для добавления начальных нулей вычтите length() из 8 и выведите столько нулей,Метод length() возвращает только количество битов, необходимое для представления числа.Вы должны кодировать это самостоятельно;для ведущих нулей нет BitSet функциональности.