下面使用四种方式进项交换,分别是:算术运算;指针地址操作;位运算;栈实现
1) 算术运算
int a,b;a=10;b=12;
b=b-a;
a=b+a;
缺点:是只能用于数字类型,字符串之类的就不可以了。a+b有可能溢出(超出int的范围),溢出是相对的, +了溢出了(不安全)
2) 指针地址操作
int *a,*b;*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
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。
改进的算法:(采用位运算中的与运算)
if(a<b) {
a=(int*)(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));
}
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。因为它交换的是地址,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
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;
(异或运算, 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)
4)栈实现。
int exchange(int x,int y) {
stack S;
push(S,x);push(S,y);
x=pop(S);
y=pop(S);
}