不用第三个变量,直接交换两个变量的值

本文介绍了两种在不使用第三个变量的情况下实现两个变量值交换的方法,并分析了它们的工作原理及适用场景,尤其强调了在嵌入式开发中的价值。

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方法一:
var a=1;
var b=2;
a=a+b;
b=a-b;
a=a-b;
输出a,b可以发现两值已经交换

方法二:
var a=1;
var b=2;
a=a^b;
b=a^b;
a=a^b;
输出a,b可以发现两值已经交换


这两种方法表面看起来只是一种技巧,有点小伎俩了,不过在嵌入式的开发上,却有着极大的作用。因为在嵌入式开发中,空间有限,引入的变量越少,节省的空间也就越多,开发的可利用空间就相对变大了。所以这种技巧是十分常用的一种技巧。

 

对于以上两种方法简单分析如下:
方法一中逻辑思维表现得相对明显一些,可理解性容易一些。方法二在速度上相对快一些,因为是直接利用位运算,所以在时间上表现略有优势。


从数学角度考虑,其实这两种技巧中都蕴含了集合论的数学思想。可以这样理解,在方法一中把a+b看作一个大的集合,而从这个集合中减掉一个,所剩下的差集就是另外的一个变量了。同样的方式,在a+b中减掉另外的一个,也就实现了二者变量值的变换。对于方法二,由于是用数学中的异或运算,所以反复利用可以得到预期的效果。


基于以上分析,可以知道许多开发技巧可以来源于数学理论,这种基于数学理论的应用在技术开发上可以弄出很多东西来,在实际的应用中也有着现实性的意义。虽然“不用第三个变量,直接交换两个变量的值”的方法不是我想到的,不过相信有了强大数学理论背景之后,在开发以及其他创造性工作中,只要注意培养这种应用意识,我们也能创造出这种“伎俩”来,只要善于思考,善于总结,创造性思维还是可以培养出来的.


【分析】

(1)第一种方法有数据溢出的缺陷

(2)可以通过数学上的图来分析这两种算法:

A+B即A与B的并集,然后再A-B即从这个并集中减去B的部分(重合部分算两份),剩下的就是A。从并集中减去A的部分,剩下的就是B。

A^B就是A和B的非交集的部分(我也不知道数学上怎么称呼),然后再异或上B,是什么意思呢?意思就是两者不相交的部分,从图上可以看出,就是A。


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