redis (bitcount) 的汉明算法逻辑
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吃糖不吃苦
2024-09-17 00:43:03
Redis 的 bitcount 功能统计二进制数组中 1 的数量，一般操作涉及频繁位移，虽内存需求小，但效率受限。
优化方法引入额外数组存储枚举值，加速计算，但成本为额外内存消耗与不利缓存使用。
汉明算法，专注于批量处理，简化操作步骤。其逻辑简单，分四步。
- 将输入数字分组，每两位一组，统计低位 1 的数量，再统计高位，最后相加，确保无溢出。
- 分组扩展至四位，统计每组中 1 的总数，每组最高位确定为 0，避免溢出。
- 再扩展至八位分组，每字节格式为 0000----，简化计算。
- 汇总各字节结果，进行加法运算，右移获得最终计数值。
算法本质上是二进制的乘法计算，遵循对齐逻辑，不发生溢出或进位，高效计算 1 的总数。
对比普通移位操作与 SWAR 算法性能，SWAR 算法在大量数据处理时展现出明显优势，性能提升显著，达到两个数量级。
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