假设两个数x和y,则有:
方法1,算术运算(加减):
x=x+y; //x暂存两数之和 y=x-y; //y为两数之和减去y,即原来的x x=x-y; //x为两数之和减去现在的y(原来的x),变成原来的y |
方法2,逻辑运算(异或):
x^=y; //x先存x和y两者的信息 y^=x; //保持x不变,利用x异或反转y的原始值使其等于x的原始值 x^=y; //保持y不变,利用x异或反转y的原始值使其等于y的原始值 |
关于异或运算要牢记两个原则:
任何一位二进制数同 1 异或都会变成另外一个(0 同 1 异或的结果是 1,1 同 1 异或的结果是 0)
任何一位二进制数同 0 异或都保持不变(0 同 0 异或的结果是 0,1 同 0 异或的结果是 1)
实现这个操作的方法很多。
最基本的方法就是使用一个临时变量,具体的代码如下:
int a,b;
int tmp;
tmp=a;
a=b;
b=tmp;
另外,还经常出现的一种情况是不使用临时变量来交换两个整型数,一般常见的方法有两种:加法和异或运算,具体如下表所示:
void swap1( int& x, int& y) { x=x+y; y=x-y; x=x-y; } | void swap2( int &x, int &y) { x=x-y; y=x+y; x=y-x; } | void swap3( int& x, int& y) { x ^= y; y ^= x; x ^= y; } |
x和y同号的情况下容易溢出 | x和y异号的情况下容易溢出 |
左边的两种交换也存在问题就是整数的溢出。
所以更严谨的做法如下:
【扩展】
另外,还有不使用临时变量交换N个整型数的操作,
有N(N>=2)个变量,不使用临时变量,如何顺次交换它们的值?能否只用一条语句实现?如 +—+—+—+—+—+
| a | b | c | d | e |
+—+—+—+—+—+
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
+—+—+—+—+—+ 要把它变为 +—+—+—+—+—+
| a | b | c | d | e |
+—+—+—+—+—+
| 2 | 3 | 4 | 5 | 1 |
+—+—+—+—+—+ 怎样实现? 首先,我们考虑用异或实现两个变量的交换,可参考我的这篇文章《
不用临时变量交换两个数的值》。用C++写函数如下:
return b; |
然后可以把代码优化为:
return b; |
继续优化,把三句压缩为一句,如下:
|
还可再优化,如下:
|
现在来顺次交换5个变量的值,如下:
|
既然有返回值,那么可以写成链式的,如下:
|
现在,让我们来把swap函数依次用相应的函数体替换掉,如下:
e ^= d ^= e ^= d ^= c ^= d ^= swap(swap(a, b), c); e ^= d ^= e ^= d ^= c ^= d ^= c ^= b ^= c ^= swap(a, b); e ^= d ^= e ^= d ^= c ^= d ^= c ^= b ^= c ^= b ^= a ^= b ^= a; |