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在程序中實現交換兩個數的功能并不復雜,但如果不使用中間變量,就需要動一下腦筋。在本文介紹了兩個方法(其實原理都是一個)。其基本原理就是數的中和。也就是說,通過某種運算(二元運算)將a和b兩個數變成一個數,并保存在其中一個變量中。然后再通過同樣的運算符將a或b中和掉。這樣實際上是利用了a或b本身作為了中間變量。
先看第一個算法。
static class Num
{
int a;
int b;
}
public static void swap1(Num num)
{
num.a = num.a + num.b;
num.b = num.a - num.b;
num.a = num.a - num.b;
}
上面代碼通過“+”運算符將a和b的運算結果賦給了a(這時a是中間變量)。然后再計算b,這時a的值已經是(a+b)了,因此,a再減b就是原來的a。 而這時b已經是原來的a了,因此,再用運算后的a(實際上是a+b)減運算后的b(實際上是原來的a),就是原來的b了,最后將這個b賦值給a。
實際上,我們還可以使用“*”、“/”等符號來實現同樣的效果,代碼如下:
public static void swap2(Num num)
{
num.a = num.a * num.b;
num.b = num.a / num.b;
num.a = num.a / num.b;
}
public static void swap3(Num num)
{
num.a = num.a - num.b;
num.b = num.a + num.b;
num.a = num.b - num.a;
}
上面代碼在Java中沒有什么問題(但使用“/”時,分母和分子不能為0)。就算溢出也會得到正確的結果,但有某些語言中(如C語言),可能會拋出溢出錯誤,不了避免這種錯誤。可以加判斷,代碼如下:
public static void swap4(Num num)
{
// 不同符號
if (num.a * num.b <= 0)
{
num.a = num.a + num.b;
num.b = num.a - num.b;
num.a = num.a - num.b;
}
else
{
num.a = num.a - num.b;
num.b = num.a + num.b;
num.a = num.b - num.a;
}
}
當然,我們還有更好的方法,就是使用異或運算符,我們知道,任何數與0異或后仍然為它本身,兩個相同的數異或后為0。根本這種特性,可以有如下代碼。
public static void swap5(Num num)
{
num.a = num.a ^ num.b;
num.b = num.a ^ num.b;
num.a = num.a ^ num.b;
}
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