用異或運算進行兩個值的交換

什么是異或運算?就是不一樣的位得1,一樣的位得0。

交換兩個數的值可以有這騷操作

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    a^=b^=a^=b;
    printf("%d %d",a,b);
    return 0;
}

它是如何做到的呢?

先來看這樣一個例子:

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    a = a + b;
    b = a - b;
    a = a - b;
    printf("%d %d",a,b);
    return 0;
}

原理就是相加后減己得他。

再來看異或交換如何做到的

  • 首先明確一點,異或的位運算各位之間不會相互干擾,所以單獨拿出一位來研究就行了。
    *先看兩數相同的情況,即都為1或都為0,異或運算完的值為零,分別與0異或運算得他本身。
    • 兩數不相同,一個1一個0的話。異或運算完是1,0與1異或得另一個數1,1與1異或得另一個數0。
    • 因為每一位都是如此,所以兩個任意正整數都可以如此交換
  • 與剛剛上邊加減法交換的例子有什么關系嗎?我們加兩條新規定
    • 因為不存在進位所以我們定義1+1=0。
    • 定義1與0的減法只能大減小。
    • 再看上邊的例子是不是就明白了。

效率如何

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main()
{

    int n=2000000000;
    while(n--){
        int a = 12345678;
        int b = 23456789;
//        int t=a;
//        a=b;
//        b=t;

        a^=b^=a^=b;
    }
    printf("%f\n",(double)clock()/CLOCKS_PER_SEC);
    return 0;
}

加入第三個變量快一點點,以上數據分別為平均10s和平均12s。

那么問題來了含有負數的運算為什么也適用呢?

下次研究一下反碼補碼


參考《算法競賽入門經典(第二版)》P9最下邊小字。

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