多种方法交换两个变量的值

夜雨微澜

今天分享如下三种方法，来达到交换两个变量的值的目的：
方法零：直接交换法（仅适用于Python）
在Python中，可以直接交换两个变量的值，示例代码如下

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a,b=b,a

注意：其他语言可能不适用
方法一：中间变量交换法
这是最普遍，且最常用的一种方法。例如我们要交换a，b两个变量，可以先建立一个临时变量t（emp），将a赋值给t，使t存储a的初值，然后将b赋值给a，最后将t赋值给b，来达到交换的目的。
示例代码如下（使用Python）

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t=a
a=b
b=t

优点：简单清晰易懂，适用于所有类型的变量。缺点：浪费一个变量的空间，适用于对空间要求不严格的场合。
方法二：加减交换法（仅适用于数值变量，c语言等将字符视为ASCII的还适用于字符变量）
先上代码（Python）

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

解释一下：
这里我们可以设，初始状态下，a的值是m，b的值是n。
第一行执行完毕之后，a=m+n，b=n。
第二行执行完毕之后，a=m+n，b=（m+n）-n=m，此时m就换到了b上。
第三行执行完毕之后，a=m+n-m=n，b不变，此时，二者完成了互换。
优点：节省空间，相比于异或法更好理解，缺点：只适用于数值变量（或字符变量）。
方法三：异或交换法
在了解这个算法之前，先来了解一下什么是异或。
可以理解为，将两个数值转化为二进制，对齐各位，如果某一位上数值相同（都为0或者都为1），则结果为0；不同（一个1一个0），则为1。
因此，我们可以得到如下性质：
0、a^b=b^a
1、a^a=0
2、a^0=a
根据以上性质，可得：a^a^a=a
解释：根据性质1，我们可以将原式前两项替换为0。替换后为0^a。再根据性质0和2，得出最后的结果为a。即一个数异或自身两次，结果为自身。
用人话讲，就是异或顺序不影响结果（前后可以交换），一个数异或自身一次为0，两次为本身，一个数异或0为本身。
该算法交换变量的代码如下：

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a=a^b
b=a^b
a=a^b

同样，我们认为a的初值为m，b的初值为n。
第一行执行完毕，a=m^n
第二行执行完毕，根据上述性质，b=m^n^n=m^(n^n)=m^0=m
第三行执行完毕，根据上述性质，a=m^n^m=n^0=n
到此，就交换完毕了。
本方法优点：神速，节省空间。（位运算要远快于加减运算）。缺点：同方法二。
针对不同情况，推荐使用的方法：
要求速度：方法三
清晰易懂：方法一
Python语言：方法零
变量为非数值变量：方法一

buladelajiao

这个好，谢谢分享。

LuRenWang1235

看懂了，多谢分享。

DEATHTOUCH

实际上，相信编译器，用临时变量就是最好的。

zhufengwan

学习了，之前只会中间变量交换法

52PJ070

不错，学习了，谢谢分享！

cfvgbhnj

学习了，总结到位！

lyrong2008

哈哈！很基础的教程！

鹿坪

感谢分享，学到了

夜雨微澜

DEATHTOUCH 发表于 2024-3-22 23:13
实际上，相信编译器，用临时变量就是最好的。

其他方法实际意义不大，但是考试考。
异或法是我在练习软考的时候总结的，所以总结了各种方法分享出来