不使用中间变量交换两个数（Java版）

更新时间：2022-07-18 10:51:53

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在程序中实现交换两个数的功能并不复杂，但如果不使用中间变量，就需要动一下脑筋。在本文介绍了两个方法（其实原理都是一个）。其基本原理就是数的中和。也就是说，通过某种运算（二元运算）将a和b两个数变成一个数，并保存在其中一个变量中。然后再通过同样的运算符将a或b中和掉。这样实际上是利用了a或b本身作为了中间变量。
先看第一个算法。

static class Num
{
     int a;
     int b;
}
public static void swap1(Num num)
{

    num.a = num.a + num.b;
    num.b = num.a - num.b;
    num.a = num.a - num.b;
}

上面代码通过“+”运算符将a和b的运算结果赋给了a（这时a是中间变量）。然后再计算b，这时a的值已经是（a+b）了，因此，a再减b就是原来的a。而这时b已经是原来的a了，因此，再用运算后的a（实际上是a+b）减运算后的b（实际上是原来的a），就是原来的b了，最后将这个b赋值给a。
实际上，我们还可以使用“*”、“/”等符号来实现同样的效果，代码如下：

public static void swap2(Num num)
{
    num.a = num.a * num.b;
    num.b = num.a / num.b;
    num.a = num.a / num.b;
}
public static void swap3(Num num)
{
    num.a = num.a - num.b;
    num.b = num.a + num.b;
    num.a = num.b - num.a;
}

上面代码在Java中没有什么问题（但使用“/”时，分母和分子不能为0）。就算溢出也会得到正确的结果，但有某些语言中（如C语言），可能会抛出溢出错误，不了避免这种错误。可以加判断，代码如下：

public static void swap4(Num num)
{
     // 不同符号
     if (num.a * num.b <= 0 )
    {
        num.a = num.a + num.b;
        num.b = num.a - num.b;
        num.a = num.a - num.b;
    }
     else
    {

        num.a = num.a - num.b;
        num.b = num.a + num.b;
        num.a = num.b - num.a;
    }
}

当然，我们还有更好的方法，就是使用异或运算符，我们知道，任何数与0异或后仍然为它本身，两个相同的数异或后为0。根本这种特性，可以有如下代码。

public static void swap5(Num num)
{
    num.a = num.a ^ num.b;
    num.b = num.a ^ num.b;
    num.a = num.a ^ num.b;
}

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