如何在不使用第三個變數的情況下交換兩個變數？

在沒有第三個變體的情況下交換變數

簡介：

交換兩個變數的值是一項常見的程式設計任務。通常，第三個變數用作臨時佔位符以方便交換。但是，在某些情況下，出於記憶體最佳化或其他原因，可能需要避免建立額外的變數。

問題陳述：

交換兩個變數的值a 和 b 不使用第三個變數。

解決方案：異或交換演算法

XOR 交換演算法利用 XOR 運算子 (^) 來交換兩個變數的內容。此演算法定義為：

void xorSwap(int* x, int* y) {
    if (x != y) { //ensure that memory locations are different
       *x ^= *y;
       *y ^= *x;
       *x ^= *y;
    }
}

實作細節：

• if 語句檢查x 和y 是否有不同的記憶體位置，以確保它們不是指向相同的值。
• XOR 運算子應用三次以連續交換值。每個 XOR 運算都會翻轉對應變數的位，從而有效地交換其內容。

範例：

讓我們用a = 10 和b = 來示範演算法15：

// Before swap
a = 10 (00001010)
b = 15 (00001111)

// XOR step 1
a = a ^ b = 00001010 ^ 00001111 = 00000101

// XOR step 2
b = b ^ a = 00001111 ^ 00000101 = 00001010

// XOR step 3
a = a ^ b = 00000101 ^ 00001010 = 00001111

// After swap
a = 15
b = 10

注意事項：

雖然XOR交換演算法非常高效，但通常不建議在典型程式設計場景中使用。現代編譯器可以最佳化臨時變數的使用，從而在大多數情況下更有效地交換值。

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