refactor BitArray to be interface with hidden implementations
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src/bitarray.ts
276
src/bitarray.ts
@@ -1,7 +1,34 @@
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import { join } from "./collector.js";
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import { join } from "./collector.js";
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import { arrayLike, sequence } from "./sync.js";
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import { Enumerable, arrayLike, sequence } from "./sync.js";
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import { asArray, isDefined } from "./utils.js";
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import { asArray, isDefined } from "./utils.js";
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export interface BitArray extends Iterable<boolean> {
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readonly length: number;
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isFull(): boolean;
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isEmpty(): boolean;
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get(index: number): boolean;
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set(index: number, value: boolean): void;
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fill(value: boolean): void;
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and(other: BitArray): BitArray;
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or(other: BitArray): BitArray;
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xor(other: BitArray): BitArray;
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not(): BitArray;
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contains(other: BitArray): boolean;
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intersects(other: BitArray): boolean;
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slice(offset: number, length: number): BitArray;
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copy(): BitArray;
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toArray(): boolean[];
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equals(other: BitArray): boolean;
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toString(): string;
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}
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const BYTE_SIZE = Uint8Array.BYTES_PER_ELEMENT * 8;
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const BYTE_SIZE = Uint8Array.BYTES_PER_ELEMENT * 8;
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const FULL_BYTE = getMask(BYTE_SIZE);
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const FULL_BYTE = getMask(BYTE_SIZE);
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@@ -54,7 +81,29 @@ function* getBytes(bits: Iterable<boolean>) {
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}
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}
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}
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}
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export class BitArray implements Iterable<boolean> {
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export namespace BitArray {
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export function create(length: number): BitArray {
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return new BitArrayImpl(length);
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}
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export function from(bits: Iterable<boolean>): BitArray {
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const arr = asArray(bits);
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const result = create(arr.length);
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let i = 0;
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for (const bit of arr) {
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result.set(i++, bit);
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}
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return result;
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}
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export function of(...bits: boolean[]): BitArray {
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return from(bits);
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}
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}
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class BitArrayImpl implements BitArray {
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readonly #length: number;
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readonly #length: number;
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readonly #bits: Uint8Array;
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readonly #bits: Uint8Array;
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readonly #wholeBytes: number;
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readonly #wholeBytes: number;
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@@ -72,22 +121,6 @@ export class BitArray implements Iterable<boolean> {
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this.#remainingBitsMask = getMask(remainingBits);
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this.#remainingBitsMask = getMask(remainingBits);
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}
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}
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public static from(bits: Iterable<boolean>) {
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const arr = asArray(bits);
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const result = new this(arr.length);
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let i = 0;
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for (const bit of arr) {
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result.set(i++, bit);
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}
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return result;
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}
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public static of(...bits: boolean[]) {
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return this.from(bits);
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}
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*[Symbol.iterator]() {
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*[Symbol.iterator]() {
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for (let i = 0; i < this.#wholeBytes; i++) {
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for (let i = 0; i < this.#wholeBytes; i++) {
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yield* yieldBits(this.#bits[i], BYTE_SIZE);
|
yield* yieldBits(this.#bits[i], BYTE_SIZE);
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||||||
@@ -149,8 +182,15 @@ export class BitArray implements Iterable<boolean> {
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public and(other: BitArray) {
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public and(other: BitArray) {
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this.#ensureSameSize(other);
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this.#ensureSameSize(other);
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||||||
for (let i = 0; i < this.#length; i++) {
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if (other instanceof BitArrayImpl) {
|
||||||
this.#bits[i] &= other.#bits[i];
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for (let i = 0; i < this.#length; i++) {
|
||||||
|
this.#bits[i] &= other.#bits[i];
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}
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} else {
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let i = 0;
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for (const byte of getBytes(other)) {
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this.#bits[i++] &= byte;
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}
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}
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}
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return this;
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return this;
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@@ -159,8 +199,15 @@ export class BitArray implements Iterable<boolean> {
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public or(other: BitArray) {
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public or(other: BitArray) {
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this.#ensureSameSize(other);
|
this.#ensureSameSize(other);
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|
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||||||
for (let i = 0; i < this.#length; i++) {
|
if (other instanceof BitArrayImpl) {
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||||||
this.#bits[i] |= other.#bits[i];
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for (let i = 0; i < this.#length; i++) {
|
||||||
|
this.#bits[i] |= other.#bits[i];
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}
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} else {
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let i = 0;
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for (const byte of getBytes(other)) {
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this.#bits[i++] |= byte;
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}
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}
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}
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return this;
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return this;
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@@ -169,8 +216,15 @@ export class BitArray implements Iterable<boolean> {
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public xor(other: BitArray) {
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public xor(other: BitArray) {
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this.#ensureSameSize(other);
|
this.#ensureSameSize(other);
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||||||
for (let i = 0; i < this.#length; i++) {
|
if (other instanceof BitArrayImpl) {
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||||||
this.#bits[i] ^= other.#bits[i];
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for (let i = 0; i < this.#length; i++) {
|
||||||
|
this.#bits[i] ^= other.#bits[i];
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}
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|
} else {
|
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let i = 0;
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|
for (const byte of getBytes(other)) {
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|
this.#bits[i++] ^= byte;
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}
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}
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}
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return this;
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return this;
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@@ -188,30 +242,28 @@ export class BitArray implements Iterable<boolean> {
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return this;
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return this;
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}
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}
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public andNot(other: BitArray) {
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this.#ensureSameSize(other);
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for (let i = 0; i < this.#length; i++) {
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this.#bits[i] &= ~other.#bits[i];
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}
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return this;
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}
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public contains(other: BitArray) {
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public contains(other: BitArray) {
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this.#ensureSameSize(other);
|
this.#ensureSameSize(other);
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||||||
return arrayLike(this.#bits).zip(arrayLike(other.#bits)).all(([a, b]) => (a & b) === b);
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return other instanceof BitArrayImpl ?
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arrayLike(this.#bits).zip(arrayLike(other.#bits)).all(([a, b]) => (a & b) === b) :
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sequence(this).zip(sequence(other)).where(([, b]) => b).all(([a, b]) => a && b);
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}
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}
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public intersects(other: BitArray) {
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public intersects(other: BitArray) {
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this.#ensureSameSize(other);
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this.#ensureSameSize(other);
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return arrayLike(this.#bits).zip(arrayLike(other.#bits)).any(([a, b]) => (a & b) !== 0);
|
return other instanceof BitArrayImpl ?
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arrayLike(this.#bits).zip(arrayLike(other.#bits)).any(([a, b]) => (a & b) !== 0) :
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|
sequence(this).zip(sequence(other)).any(([a, b]) => a && b);
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}
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public slice(offset: number, length: number) {
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return new BitArraySlice(this, offset, length);
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}
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}
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public copy() {
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public copy() {
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const copy = new BitArray(this.#length);
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const copy = new BitArrayImpl(this.#length);
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copy.#bits.set(this.#bits);
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copy.#bits.set(this.#bits);
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return copy;
|
return copy;
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}
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}
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@@ -221,7 +273,155 @@ export class BitArray implements Iterable<boolean> {
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}
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}
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public equals(other: BitArray) {
|
public equals(other: BitArray) {
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return other === this || isDefined(other) && arrayLike(this.#bits).equals(arrayLike(other.#bits));
|
return other === this || isDefined(other) && (other instanceof BitArrayImpl ? arrayLike(this.#bits).equals(arrayLike(other.#bits)) : sequence(this).equals(sequence(other)));
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|
}
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public toString() {
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return sequence(this).select(bit => bit ? '1' : '0').collect(join());
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}
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}
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|
class BitArraySlice implements BitArray {
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readonly #parent: BitArray;
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|
readonly #offset: number;
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readonly #length: number;
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|
public constructor(parent: BitArray, offset: number, length: number) {
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this.#parent = parent;
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this.#offset = offset;
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||||||
|
this.#length = length;
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||||||
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}
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||||||
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|
*[Symbol.iterator]() {
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||||||
|
for (let i = 0; i < this.#length; i++) {
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yield this.#parent.get(i + this.#offset);
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|
}
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|
}
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|
#ensureValidIndex(index: number) {
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if (index < 0 || index >= this.#length) {
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throw new RangeError("The index is outside the BitArray range.");
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|
}
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|
}
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|
#ensureSameSize(other: BitArray) {
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|
if (this.#length !== other.length) {
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throw new TypeError("The BitArrays do not have the same length.");
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}
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|
}
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public get length() {
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return this.#length;
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}
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public isFull() {
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for (const bit of this) {
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if (!bit) {
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return false;
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}
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}
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return true;
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|
}
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|
public isEmpty() {
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for (const bit of this) {
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|
if (bit) {
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|
return false;
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|
}
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|
}
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|
return true;
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|
}
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|
public get(index: number) {
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this.#ensureValidIndex(index);
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return this.#parent.get(index + this.#offset);
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|
}
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|
public set(index: number, value: boolean) {
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||||||
|
this.#ensureValidIndex(index);
|
||||||
|
|
||||||
|
this.#parent.set(index + this.#offset, value);
|
||||||
|
}
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|
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|
public fill(value: boolean) {
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||||||
|
for (let i = 0; i < this.#length; i++) {
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||||||
|
this.#parent.set(i + this.#offset, value);
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|
}
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|
}
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|
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public and(other: BitArray) {
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|
this.#ensureSameSize(other);
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||||||
|
for (let i = 0; i < this.#length; i++) {
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||||||
|
this.set(i, this.get(i) && other.get(i));
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|
}
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|
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|
return this;
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|
}
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|
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|
public or(other: BitArray) {
|
||||||
|
this.#ensureSameSize(other);
|
||||||
|
|
||||||
|
for (let i = 0; i < this.#length; i++) {
|
||||||
|
this.set(i, this.get(i) || other.get(i));
|
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|
}
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||||||
|
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|
return this;
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|
}
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|
public xor(other: BitArray) {
|
||||||
|
this.#ensureSameSize(other);
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||||||
|
|
||||||
|
for (let i = 0; i < this.#length; i++) {
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||||||
|
this.set(i, this.get(i) !== other.get(i));
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|
}
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|
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return this;
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|
}
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public not() {
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|
for (let i = 0; i < this.#length; i++) {
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||||||
|
this.set(i, !this.get(i));
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||||||
|
}
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|
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return this;
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|
}
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|
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|
public contains(other: BitArray) {
|
||||||
|
this.#ensureSameSize(other);
|
||||||
|
|
||||||
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return sequence(this).zip(sequence(other)).where(([, b]) => b).all(([a, b]) => a && b);
|
||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
public intersects(other: BitArray) {
|
||||||
|
this.#ensureSameSize(other);
|
||||||
|
|
||||||
|
return sequence(this).zip(sequence(other)).any(([a, b]) => a && b);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public slice(offset: number, length: number) {
|
||||||
|
return new BitArraySlice(this.#parent, offset + this.#offset, length);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public copy() {
|
||||||
|
const copy = new BitArrayImpl(this.#length);
|
||||||
|
|
||||||
|
for (let i = 0; i < this.#length; i++) {
|
||||||
|
copy.set(i, this.get(i));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return copy;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public toArray() {
|
||||||
|
return sequence(this).toArray();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public equals(other: BitArray) {
|
||||||
|
return other === this || isDefined(other) && sequence(this).equals(sequence(other));
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
public toString() {
|
public toString() {
|
||||||
|
|||||||
@@ -82,6 +82,10 @@ export function getRandomElement<T>(sequence: Iterable<T>, options?: RandomOptio
|
|||||||
return { element: result, index: resultIndex };
|
return { element: result, index: resultIndex };
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export function getRandomElement<T>(sequence: Iterable<T>, options?: RandomOptions<T>) {
|
||||||
|
return _getRandomElement(sequence, withDefaultOptions(options));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
export class RandomPicker<T> {
|
export class RandomPicker<T> {
|
||||||
readonly #elements: Iterable<T>;
|
readonly #elements: Iterable<T>;
|
||||||
readonly #flags: BitArray;
|
readonly #flags: BitArray;
|
||||||
@@ -89,7 +93,7 @@ export class RandomPicker<T> {
|
|||||||
|
|
||||||
public constructor(elements: T[], options?: RandomOptions<T>) {
|
public constructor(elements: T[], options?: RandomOptions<T>) {
|
||||||
this.#elements = elements;
|
this.#elements = elements;
|
||||||
this.#flags = new BitArray(elements.length);
|
this.#flags = BitArray.create(elements.length);
|
||||||
this.#options = withDefaultOptions(mergeOptions({ predicate: i => this.#flags.get(i) }, options));
|
this.#options = withDefaultOptions(mergeOptions({ predicate: i => this.#flags.get(i) }, options));
|
||||||
|
|
||||||
this.reset();
|
this.reset();
|
||||||
|
|||||||
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