本文将学习了用位示图法，解决空闲存储空间的管理难题，位示图在 GIT 贡献度、高铁票务、电影票务等领域有着较多应用场景，我们要学会计算位示图的物理块问题。
一、空闲存储空间
磁盘是用来存储程序数据的，存在没有放满的情况，即有空闲存储空间的情况，我们需要将这些空闲存储空间管理起来，以便某个程序需要运行时，给这个程序分配相应的空间。
空闲存储空间的管理有四种不同的方法，分别是空闲区表法、空闲链表法、位示图法和成组链接法。
1.1 空闲区表法
空闲区表法，使用一张表来记录哪些地方是空闲的，以便把它们管理起来。
1.2 空闲链表法
空闲区表法，把空闲的区块都链起来，链成一张链表，需要分配空间时，根据链表顺序进行遍历，从而分配相应的空间。
1.3 位示图法
最主要的空闲区域管理方法，后面详细介绍。
1.4 成组链接法
对这些空闲的区块，既分组又分链，进行空闲区域管理的方法。
二、位示图法的应用
位示图法的原理，就是画一张位示图，然后图中每个格子表达的区域，用 1 表示该区域已被占用，用 0 表示该区域没被占用。
我们将所有的存储空间分成很多个物理块，就能够很直观的看出哪些物理块正在被使用，哪些物理块是空闲的，从而轻松解决空闲存储空间的管理难题。
在开源项目托管网站上，一般都有 GIT 贡献度热力图功能，如下图所示。
这个热力图，代表着过去的每一天，你有没有在提交代码。
如果提交了，那一天的区域显示绿色；反之如果没有提交，那就显示白色。
这其实就是示图法的一个直接应用。
又比如在购买高铁票时，在购票软件中会显示座位图，如下图所示。
对于已被购买的座位，通常用灰色来表示，旅客无法再点击购买。
反之还没被购买的座位，会显示绿色背景，提示旅客可以购买，这也是位示图法在高铁票务场景的一个实际运用。
在高铁票务场景是这样，在电影院，也是一样，也可以用位示图法来解决票务空闲空间的问题。
三、例题
请看下面的例题：
在某个文件管理系统中使用位示图，磁盘的物理块编码从 0 开始编号，系统字长 32 位，每一位对应文件存储器上的一个物理块，如下图所示。
假设将 4195 号物理块分配给某文件，那么该物理块使用位示图的第几个字来描述？系统应该将该字的第几个位置置几？
首先看到例题中，一个字节占 4 个物理块，第 4195 号物理块（从 0 开始编码）实际上就是我们认为的第 4196 个物理块（我们通常从 1 开始计算）。
所以我们用 4196 / 32，等于 131.125，也等于 131 余 4。
也就是超过 131 了，所以前面 131 个物理块都填满，那么当前占的物理块位置是第 132 个。
题目要求将某些物理块占用，并且分配使用，肯定是要置为 1 的。
第 1 到 第 131 个物理块占用了 131 * 32 个位置（4192），即从 0 到 4191。
第 132 个物理块的第零位置，那就是 4192。
第 132 个物理块的第一位置，那就是 4193。
第 132 个物理块的第二位置，那就是 4194。
第 132 个物理块的第三位置，那就是 4195。
所以答案就是将第三位置 置 1。
四、总结
本文学习了用位示图法，解决空闲存储空间的管理难题，位示图在 GIT 贡献度、高铁票务、电影票务等领域有着较多应用场景，我们要学会计算位示图的物理块问题。
