实现两个变量之间的值的交换算法?
2011-01-03 10:11:55

5 Answers

c/c++版本

1) 算术运算
简单来说,就是通过普通的+和-运算来实现。代码如下:
int a,b;
a=10;b=12;
a=b-a; //a=2;b=12
b=b-a; //a=2;b=10
a=b+a; //a=12;b=10
通过以上运算,a和b中的值就进行了交换。表面上看起来很简单,但是不容易想到,尤其是在习惯标准算法之后。
它的原理是:把a、b看做数轴上的点,围绕两点间的距离来进行计算。
具体过程:第一句“a=b-a”求出ab两点的距离,并且将其保存在a中;第二句“b=b-a”求出a到原点的距离(b到原点的距离与ab两点距离之差),并且将其保存在b中;第三句“a=b+a”求出b到原点的距离(a到原点距离与ab两点距离之和),并且将其保存在a中。完成交换。
此算法与标准算法相比,多了三个计算的过程,但是没有借助临时变量。(以下称为算术算法)

2) 指针地址操作
因为对地址的操作实际上进行的是整数运算,比如:两个地址相减得到一个整数,表示两个变量在内存中的储存位置隔了多少个字节;地址和一个整数相加即“a+10”表示以a为基地址的在a后10个a类数据单元的地址。所以理论上可以通过和算术算法类似的运算来完成地址的交换,从而达到交换变量的目的。即:
int a,b; //假设
a=new int(10); *b=new int(20); //&a=0x00001000h,&b=0x00001200h a=(int)(b-a); //&a=0x00000200h,&b=0x00001200h
b=(int)(b-a); //&a=0x00000200h,&b=0x00001000h a=(int)(b+int(a)); //&a=0x00001200h,&b=0x00001000h
通过以上运算a、b的地址真的已经完成了交换,且a指向了原先b指向的值,b指向原先a指向的值了吗?上面的代码可以通过编译,但是执行结果却令人匪夷所思!原因何在?
首先必须了解,操作系统把内存分为几个区域:系统代码/数据区、应用程序代码/数据区、堆栈区、全局数据区等等。在编译源程序时,常量、全局变量等都放入全局数据区,局部变量、动态变量则放入堆栈区。这样当算法执行到“a=(int)(b-a)”时,a的值并不是0x00000200h,而是要加上变量a所在内存区的基地址,实际的结果是:0x008f0200h,其中0x008f即为基地址,0200即为a在该内存区的位移。它是由编译器自动添加的。因此导致以后的地址计算均不正确,使得a,b指向所在区的其他内存单元。再次,地址运算不能出现负数,即当a的地址大于b的地址时,b-a<0,系统自动采用补码的形式表示负的位移,由此会产生错误,导致与前面同样的结果。 有办法解决吗?当然!以下是改进的算法: if(a)(b-a);
b=(int)(b-(int(a)&0x0000ffff)); a=(int)(b+(int(a)&0x0000ffff));
}
else
{
b=(int)(a-b); a=(int)(a-(int(b)&0x0000ffff));
b=(int*)(a+(int(b)&0x0000ffff));
}
算法做的最大改进就是采用位运算中的与运算“int(a)&0x0000ffff”,因为地址中高16位为段地址,后16位为位移地址,将它和0x0000ffff进行与运算后,段地址被屏蔽,只保留位移地址。这样就原始算法吻合,从而得到正确的结果。
此算法同样没有使用第三变量就完成了值的交换,与算术算法比较它显得不好理解,但是它有它的优点即在交换很大的数据类型时,它的执行速度比算术算法快。因为它交换的时地址,而变量值在内存中是没有移动过的。(以下称为地址算法)

3) 位运算
通过异或运算也能实现变量的交换,这也许是最为神奇的,请看以下代码:
int a=10,b=12; //a=1010^b=1100;
a=a^b; //a=0110^b=1100;
b=a^b; //a=0110^b=1010;
a=a^b; //a=1100=12;b=1010;
此算法能够实现是由异或运算的特点决定的,通过异或运算能够使数据中的某些位翻转,其他位不变。这就意味着任意一个数与任意一个给定的值连续异或两次,值不变。
即:a^b^b=a。将a=a^b代入b=a^b则得b=a^b^b=a;同理可以得到a=b^a^a=b;轻松完成交换。

以上三个算法均实现了不借助其他变量来完成两个变量值的交换,相比较而言算术算法和位算法计算量相当,地址算法中计算较复杂,却可以很轻松的实现大类型(比如自定义的类或结构)的交换,而前两种只能进行整形数据的交换(理论上重载“^”运算符,也可以实现任意结构的交换)。

2011-01-03 14:03:55
$a = $a + $b; $b = $a - $b; $a = $a - $b;
2011-01-03 15:04:38
<?php $a="a"; $b="b"; $a=array($a,$b); $b=array_shift($a); $a=array_shift($a); echo $a.'<br />'; echo $b.'<br />'; ?>
2011-01-03 16:29:29

如果可以用函数的话,方法应该很多,我也贴个哇。

$a = array($b,$a);
$b = array_pop($a);
$a = current($a);

其实就是:

$a = array($a,$b); $b = $a[0]; $a = $a[1];
2011-01-03 18:55:23

这个其实有很多种方法:

//方法一: $a = "abc"; $b= "def"; $a = $a^$b; $b = $b^$a; $a = $a^$b; //方法二: list($a, $b) = array($b, $a); //方法三: $a = $a . $b; $b = strlen( $b ); $b = substr( $a, 0, (strlen($a) - $b ) ); $a = substr( $a, strlen($b) ); //方法四:(这个就比较有限制,必须用一个两个字符串都都不能出现的字符做为分隔符) $a = $b.','.$a ; $a = explode(',', $a); $b = $a[1]; $a = $a[0]; //方法五:(这个是当两个数都是数字的时候) $a = $a + $b; $b = $a - $b; $a = $a - $b;
2011-01-03 12:33:13
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