Java 交换两数的方法

时间:2023-03-10 05:05:49
Java 交换两数的方法

错误示范

1. 直接交换

public class SwapNumbers  {

	// 直接交换
public static void swap(int a, int b) {
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}; public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println("交换前: a = " + a + "; b = " + b);
swap(a, b);
System.out.println("交换后: a = " + a + "; b = " + b);
}
}

输出结果:

交换前: a = 10; b = 20
交换后: a = 10; b = 20

2. 包装类交换

public class SwapNumbers {

	// 包装类交换
public static void swap(Integer a, Integer b) {
Integer temp = a;
a = b;
b = temp;
}; public static void main(String[] args) {
Integer a = new Integer(10);
Integer b = new Integer(20);
System.out.println("交换前: a = " + a + "; b = " + b);
swap(a, b);
System.out.println("交换后: a = " + a + "; b = " + b);
}
}

输出结果:

交换前: a = 10; b = 20
交换后: a = 10; b = 20

正确示范

1. 数组交换

public class SwapNumbers {

	// 数组交换
public static void swap(int[] arr) {
int temp = arr[0];
arr[0] = arr[1];
arr[1] = temp;
}; public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 10, 20 };
System.out.println("交换前: a = " + arr[0] + "; b = " + arr[1]);
swap(arr);
System.out.println("交换后: a = " + arr[0] + "; b = " + arr[1]);
}
}

输出结果:

交换前: a = 10; b = 20
交换后: a = 20; b = 10

2. 成员变量交换

public class SwapNumbers {
public int a;
public int b; // 成员对象交换
public void swap(int a, int b) {
this.a = b;
this.b = a;
}; public static void main(String[] args) {
SwapNumbers sn = new SwapNumbers();
int a = sn.a = 10;
int b = sn.b = 20;
System.out.println("交换前: a = " + sn.a + " b=" + sn.b);
sn.swap(a, b);
System.out.println("交换前: a = " + sn.a + " b=" + sn.b);
}
}

输出结果:

交换前: a = 10; b = 20
交换后: a = 20; b = 10

交换两个数的方法

1. 通过临时变量存放交换

public class SwapNumbers {

	public static void swap(int[] arr) {
int temp = arr[0];
arr[0] = arr[1];
arr[1] = temp;
}; public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 10, 20 };
System.out.println("交换前: a = " + arr[0] + "; b = " + arr[1]);
swap(arr);
System.out.println("交换后: a = " + arr[0] + "; b = " + arr[1]);
}
}

输出结果:

交换前: a = 10; b = 20
交换后: a = 20; b = 10

2. 通过加减计算交换

public class SwapNumbers {

	public static void swap(int[] arr) {
arr[0] = arr[0] + arr[1];
arr[1] = arr[0] - arr[1];
arr[0] = arr[0] - arr[1];
}; public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 10, 20 };
System.out.println("交换前: a = " + arr[0] + "; b = " + arr[1]);
swap(arr);
System.out.println("交换后: a = " + arr[0] + "; b = " + arr[1]);
}
}

输出结果:

交换前: a = 10; b = 20
交换后: a = 20; b = 10

3. 通过异或运算交换

public class SwapNumbers {

	public static void swap(int[] arr) {
arr[0] = arr[0] ^ arr[1];
arr[1] = arr[0] ^ arr[1];
arr[0] = arr[0] ^ arr[1];
}; public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 10, 20 };
System.out.println("交换前: a = " + arr[0] + "; b = " + arr[1]);
swap(arr);
System.out.println("交换后: a = " + arr[0] + "; b = " + arr[1]);
}
}

输出结果:

交换前: a = 10; b = 20
交换后: a = 20; b = 10

通过异或运算交换的原理

按位异或运算是指两个相应的二进制相同时结果为0,否则为1。

a ^ b ^ b 、 (ab)b 和 a(bb) 结果是相同的。

主要的原理是:

(1)一个变量按位异或自己的结果为0,即:a ^ a = 0;

(2)一个变量按位异或0的结果为自己,即:a ^ 0 = a;

a = a ^ b; 		// 语句1

b = a ^ b; 		// 语句2

a = a ^ b;		// 语句3

于是,在上面的三条语句中,

语句1可以看做把变量a、b保存到a的存储空间中(当然这只是一种理解方式);

语句2消去了b(原理1),于是剩下了a(原理2),赋值到b的存储空间,此刻,b变量已经得到了a的值;

语句3中,原本a变量存储空间内已经同时保存了a、b,此刻,b已经变成了a,所以两个按位异或后,便消去了a(原理1),只剩下了b(原理2),将它赋值给a,

至此,交换变量的过程结束。

总结

方式一是最常见的,可读性高,但是需要在内存中存放临时变量,但是对于现在来说,需要的内存空间很小,而且存放临时变量的内存很快就会释放,不存在问题。

方式二有缺陷,当两个数相加之后,可能其结果超出了变量类型能表达的最大范围,这个时候结果就会出问题,不推荐使用

方式三效率是最高的,但是可读性不是很好。

在程序中尽可能的使用方式一,提高程序的可读性。但是需要了解方式三,以及方式三的原理。