通常我們的做法是(尤其是在學習階段):定義一個新的變量,借助它完成交換。代碼如下:
int a,b; a=10; b=15; int t; t=a; a=b; b=t;
上面的算法最大的缺點就是需要借助一個臨時變量。那么不借助臨時變量可以實現交換嗎?答案是肯定的!這里我們可以用三種算法來實現:1)算術運算;2)指針地址操作;3)位運算;4)棧實現。
1) 算術運算
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=10;b=10
2) 指針地址操作
因為對地址的操作實際上進行的是整數運算,比如:兩個地址相減得到一個整數,表示兩個變量在內存中的儲存位置隔了多少個字節;地址和一個整數相加即“a+10”表示以a為基地址的在a后10個a類數據單元的地址。所以理論上可以通過和算術算法類似的運算來完成地址的交換,從而達到交換變量的目的。即:
int *a,*b; //假設 *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
3) 位運算
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; ^ 按位異或 若參加運算的兩個二進制位值相同則為0,否則為1
此算法能夠實現是由異或運算的特點決定的,通過異或運算能夠使數據中的某些位翻轉,其他位不變。這就意味着任意一個數與任意一個給定的值連續異或兩次,值不變,
(理論上重載“^”運算符,也可以實現任意結構的交換)。
。
4)棧實現。不多解釋了,棧和相關函數定義省去
int exchange(int x,int y) { stack S; push(S,x); push(S,y); x=pop(S); y=pop(S); }
