高频面试题-如何交换两个变量值？办法没你想得那么多！

​来源：公众号【编程珠玑】

作者：守望先生

ID：shouwangxiansheng

 

C语言交换两个整型变量，你有哪些方法？那么多方法，又有哪几个可行？

不可行的方法

初学者最容易理解错的方法：

//来源：公众号【编程珠玑】
//https://www.yanbinghu.com
#include<stdio.h>
void swap(int a,int b)
{
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
int main(void)
{
    int a = 10;
    int b = 24;
    swap(a,b);
    //输出a = 10,b = 20
    printf("a = %d,b = %d\n",a,b);
    return 0;
}

不理解为何不行的请参考《传值与传指针》。

理解实参只是原数据的一个拷贝，非常关键。

可行方法

这里最容易想到的一种方法：

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#include<stdio.h>
void swap(int *a,int *b)
{
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}
int main(void)
{
    int a = 10;
    int b = 24;
    swap(&a,&b);
    //输出a = 24,b = 10 
    printf("a = %d,b = %d\n",a,b);
    return 0;
}

但是有人还试图用类似的方法交换字符串，那就不可取了：

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#include<stdio.h>
void swap(char *a,char *b)
{
    char *temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
int main(void)
{
    char a[] = "hello";
    char b[] = "world";
    swap(a,b);
    //输出a = hello,b = world
    printf("a = %s,b = %s\n",a,b);
    return 0;
}

什么？为什么没有像你预期那样交换a和b的内容？还是参考《传值与传指针》。

不借助临时变量一

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#include<stdio.h>
void swap(int *a,int *b)
{
    *a = *a + *b; //10 + 24 = 34 ，有溢出的风险
    *b = *a - *b; //34 - 24 = 10
    *a = *a - *b; //34 - 10 = 24
    //变体如下：
    //*a = (*a + *b) - (*b = *a);
}

不过这个方法的缺点非常明显，那就是存在溢出的风险。

还有下面这种类似的方法：

void swap(int *a,int *b)
{
    *a = *a * *b;
    *b = *a / *b;
    *a = *a / *b;
}

这种方法除了有溢出风险外，b还不能为0。

不借助临时变量二

void swap(int *a,int *b)
{
    *a = *a ^ *b;
    *b = *a ^ *b;
    *a = *a ^ *b;
    //变体如下
    //*a = (*a ^ *b) ^ (*b ^ *a);
}

没错，就是采用异或，相同异或(0^0=0;1^1=0)结果为0，不同异或(0^1 = 1)结果为1。

*a = *a ^ *b:

0	1	0	1	0	a = 10
1	1	0	0	0	b = 24
1	0	0	1	0	a = a ^ b = 18

*b = *a ^ *b:

1	0	0	1	0	a = 18
1	1	0	0	0	b = 24
0	1	0	1	0	b = a ^ b = 10

*a = *a ^ *b:

1	0	0	1	0	a = 18
0	1	0	1	0	b = 10
1	1	0	0	0	a = a ^ b = 24

不过这种方法中，如果传入参数指向同一地址，它并不如预期那样工作：

//来源：公众号【编程珠玑】
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#include<stdio.h>
void swap(int *a,int *b)
{
    *a = *a ^ *b;
    *b = *a ^ *b;
    *a = *a ^ *b;
}
int main(void)
{
    int a = 10;
    swap(&a,&a);//都传入a
    //输出a = 0
    printf("a = %d\n",a);
    return 0;
}

至于前面提到的不借助第三个变量的方法，你都可以尝试一下，它可能不如你预期那样工作奥！

既然如此，可以稍微改进一下：

void swap(int *a,int *b)
{
    if(a != b)
    {
        *a = *a ^ *b;
        *b = *a ^ *b;
        *a = *a ^ *b;
    }
}

总结

那么问题来了，那种方式更快呢？

答案可能让你意外：
在编译器的优化下，使用临时变量的方式可能是最快的。

你还有什么方法交换两个整数的值？欢迎留言。

#include<iostream>
int main()
{
    std::string a = "10";
    std::string b = "24";
    std::swap(a,b);
    std::cout<<"a="<<a<<";b="<<b<<std::endl;
    return 0;
}