为什么没有使用堆数组的元素零？

Question

这是我对具有任意值的堆的开头的粗略草图

 0   1    2    3    4    5    6    7    8    9   ...
[-] [10] [14] [15] [22] [21] [24] [23] [44] [30] ...

为什么array [0]中的元素必须始终设置为null？ 或者为什么我们不应该使用它？

Answer 1

有几种方法可以将二进制堆表示为数组。

有一种方法可以使用元素零;还有一种方法，即元素零不使用：

1. root是元素0;元素n的子元素是元素2n+1和2n+2;
2. root是元素1;元素n的子元素是元素2n和2n+1。

两者都不比另一个更“正确”。前者更适合使用zero-based arrays的编程语言，而后者更适合使用one-based arrays的语言。

您似乎遇到过使用第二种方法的实现。由于所讨论的语言Java使用从零开始的数组，因此元素零存在但未被使用。

Answer 2

这实际上归结为数学家和软件工程师之间的文化差异。

• 传统上，数学家使用1（一）作为向量的第一个元素或矩阵的第一列/行的索引。

• 出于多种（声音）原因，软件工程师使用0（零）代替。所有现代主流编程语言都是这样做的。

您可能在某些文本中遇到过堆数据结构/算法的描述，这些文本是由喜欢“软件工程”约定的“数学”约定的人编写的。然后你用Java编写了算法（和大多数现代PL一样）使用从零开始的数组。

如果您发现这令人不安，只需修改您的代码，从索引值中减去1。

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请注意，软件工程领域有例外情况：

• FORTRAN，COBOL，RPG和其他一些编程语言 - 请参阅Wikipedia。
• JDBC中的参数和列编号。
• DOM API中的节点编号。

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（我提到的声音原因都归结为如果零是第一个元素的索引，涉及索引计算的算法通常更简单。This article解释了它。）

Answer 3

  

或者为什么我们不应该使用它？

如果不使用它，那么您的索引将从1开始，您只需使用教科书算法即可。

大多数算法书都描述了从1而不是0开始的算法。

您可以使用元素0，但是您必须将索引修改为@aix answer。

有些人认为不使用0是浪费空间 其他人认为不使用0会导致代码更易读。

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