陣列的活學活用（一）
概覽
陣列我們知道，是一種有序連續的資料結構，隨機訪問的效率高。之所以隨機訪問的效率高，就是因為它的每個值都有下標，可以根據下標直接找到我們想要的值。
既然我們已經知道了這種思想，那麼我們可以用來做什麼呢？
接下來我們就講講用陣列的思想，或者乾脆就直接用陣列實現的幾種巧妙的思路。
堆排序
首先堆是什麼，我理解就是一顆完全二叉樹（當然，也有說多叉樹也行，但是我沒有研究過。）；然後每個節點的值都大於等於它的子節點的值，則為最大堆，反之為最小堆。
接著我們就來看看最小堆是怎麼樣的一個東西。首先假設有一組數(3、9、2、5、1、6、10、16、7)。那我們初始化成最小堆時是什麼個樣子呢？
- 首先是按順序取值，也按順序存值
- 存入之後判斷與父節點的大小
- 如果小於父節點，則交換兩者位置
- 迴圈此步驟
- 否則繼續處理下一個數。
- 如果單純只想要最大最小值的話，到這步其實已經結束了。因為初始化的堆已經保證了根節點就是最大或者最小值
- 如果要繼續使堆完全排序，可以將根節點與最後一個節點交換。此時最後一個節點為排序區
- 然後將根節點與子節點比較，若子節點比根節點小，則取最小的一個子節點與根節點交換。交換之後繼續與子節點判斷，直到無需交換。
- 如此重複4 5步驟，即可得到一個完全排序的堆
總結一下就是：1、初始堆。2、交換根和最後一個未排序的節點，重新調整堆，再交換。如此直到最後就能得到一個完全排序的堆了。
初始化堆
所以我們可以看出，最小堆（或者最大堆）都是父節點和子節點之間的大小關係判斷，兄弟節點是沒有大小順序，此時就可以取min或者max值了，如果要完全排序，則可以繼續按下面的步驟處理。
完全堆排序
看，經過幾輪處理之後，我們就能得到一個完全經過排序的二叉樹了。
與陣列的關係
說了這麼多，那麼與陣列到底有什麼關係呢？其實很簡單，這是因為堆的邏輯順序是一顆二叉樹，但是物理順序卻是一個數組。
怎麼說呢？我們在儲存的時候是將堆從上到下，從左到右平鋪到陣列中，通過下標來判斷父子節點的關係。就以初始化堆之後的二叉樹為例，在陣列中的儲存順序是：
此時儲存形式有2種：- 下標0存根節點
- 假設當前節點的下標為n，則它的父節點為 (n-1)>>1。它的兩個子節點分別為：(n<<1)+1和 (n<<1)+2
- 下標0不存值
- 假設當前節點的下標為n，則它的父節點為 n>>1。它的兩個子節點分別為：n<<1和 (n<<1)+1
如此，我們也知道了，可以用陣列來存一顆二叉樹，而且可以很方便的找到它有關聯的父節點甚至祖父節點等。
總結
堆排序，常用於取最大最小值，或者優先順序佇列和作業排程等。像Java中的PriorityQueue就用到了堆排序，然後JUC中的ScheduledThreadPoolExecutor中也是用到了堆排序。
定時任務排程池的基本實現原理是：
- 將排程任務提取到執行緒池之前，首先計算下一次需要執行的時間戳，通過時間戳來判斷優先順序，並將任務存入最小堆中，這樣就確保了最先要執行的任務一定在最小堆的頂部，也就是跟節點。
- 然後開一個定時任務，拿堆中第一個任務和當前時間進行比較：
- 如果下一次執行的時間小於等於當前時間，則將該任務從堆中移除，並且投入執行緒池中執行。
- 如果執行時間大於當前時間，則不處理，因為佇列中最先應該執行的任務都還沒到時間，其他任務也一定沒有到執行時間。
到這裡我們的小知識就告一段落了，今天的程式碼比較少，感興趣的小夥伴可以根據司機嘗試自己實現一下。那我們下期再見了～