交換變數的三種方法及簡單分析,交換變數三種方法

來源:互聯網
上載者:User

交換變數的三種方法及簡單分析,交換變數三種方法

交換兩個變數的思路主要有兩種:藉助或不藉助臨時變數。具體操作時又有以下三種簡單演算法:

1、藉助臨時變數的演算法

#include <stdio.h>int main(void){int a, b, t;scanf("%d%d", &a, &b);t = a;a = b;b = t;printf("a = %d, b = %d\n", a, b);return 0;}


2、不藉助臨時變數的演算法1( 通過加減運算
#include <stdio.h>int main(void){int a, b;scanf("%d%d", &a, &b);a = a + b;b = a - b;a = a - b;printf("a = %d, b = %d\n", a, b);return 0;}


3、不藉助臨時變數的演算法2( 通過異或運算

#include <stdio.h>int main(void){int a, b;scanf("%d%d", &a, &b);a = a ^ b;b = b ^ a;a = a ^ b;printf("a = %d, b = %d\n", a, b);return 0;}
總結:平時使用時,藉助臨時變數的演算法已經足夠好了。不藉助臨時變數的演算法1和2看起來很好(少用一個變數),實際上很少用,因為它的適用範圍很窄:只有定義了加減法或異或的資料類型才能這麼做,這兩個演算法只是用於提高閱讀代碼的能力。


不用中間變數交換 a ,b(三種方法)

a = a - b
b = a + b
a = b - a

a = a * b
b = a / b
a = a / b
 
怎在不使用第三方變數交換函數的兩個參數

這需要進行位操作,必較麻煩的,
在學習程式語言和進行程式設計的時候,交換兩個變數的值是經常要使用的。通常我們的做法是(尤其是在學習階段):定義一個新的變數,藉助它完成交換。代碼如下:
int a,b;
a=10; b=15;
int t;
t=a; a=b; b=t;
這種演算法易於理解,特別適合協助初學者瞭解電腦程式的特點,是指派陳述式的經典應用。在實際軟體開發當中,此演算法簡單明了,不會產生歧義,便於程式員之間的交流,一般情況下碰到交換變數值的問題,都應採用此演算法(以下稱為標準演算法)。

上面的演算法最大的缺點就是需要藉助一個臨時變數。那麼不藉助臨時變數可以實現交換嗎?答案是肯定的!這裡我們可以用三種演算法來實現:1)算術運算;2)指標地址操作;3)位元運算。

1) 算術運算
簡單來說,就是通過普通的+和-運算來實現。代碼如下:
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=10;b=10
通過以上運算,a和b中的值就進行了交換。表面上看起來很簡單,但是不容易想到,尤其是在習慣標準演算法之後。
它的原理是:把a、b看做數軸上的點,圍繞兩點間的距離來進行計算。
具體過程:第一句“a=b-a”求出ab兩點的距離,並且將其儲存在a中;第二句“b=b-a”求出a到原點的距離(b到原點的距離與ab兩點距離之差),並且將其儲存在b中;第三句“a=b+a”求出b到原點的距離(a到原點距離與ab兩點距離之和),並且將其儲存在a中。完成交換。
此演算法與標準演算法相比,多了三個計算的過程,但是沒有藉助臨時變數。(以下稱為算術演算法)

2) 指標地址操作
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,表示兩個變數在記憶體中的儲存位置隔了多少個位元組;地址和一個整數相加即“a+10”表示以a為基地址的在a後10個a類資料單元的地址。所以理論上可以通過和算術演算法類似的運算來完成地址的交換,從而達到交換變數的目的。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
通過以上運算a、b的地址真的已經完成了交換,且a指向了原先b指向的值,b指向原先a指向的值了嗎?上面的代碼可以通過編譯,但是執行結果卻令人匪夷所思!原因何在?
首先必須瞭解,作業系統把記憶體分為幾個地區:系統代碼/資料區、應用程式代碼/資料區、堆棧區、全域資料區等等。在編譯來源程式時,常量、全域變數等都放入全域資料區,局......餘下全文>>
 

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