小朋友学经典算法（13）：两数交换
在学C语言的时候，学过两数交换：《小朋友学C语言（25）：两数交换》 https://www.jianshu.com/p/64bc70f0abfe
在学C++的时候，也学了两数交换：《小朋友学C++（14）：两数交换》 https://www.jianshu.com/p/9a071870e0a0
这里咱们要考虑的是，两个数相等的交换情况。
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
// 两个参数是指针（指向地址的引用）
void myswap(int *x, int *y)
{
*x ^= *y;
*y ^= *x;
*x ^= *y;
}
// 两个参数是引用，在这里&代表引用，不代表地址
void myswap2(int &x, int &y)
{
x ^= y;
y ^= x;
x ^= y;
}
int main()
{
cout << "**********交换不同的值**********" << endl;
int a = 1, b = 2;
myswap(&a, &b); // 因为myswap的参数是指针，所以必须传地址
cout << a << ' ' << b << endl;
int a2 = 3, b2 = 4;
myswap2(a2, b2);
cout << a2 << ' ' << b2 << endl;
cout << "**********交换相同的值**********" << endl;
int a3 = 5, b3 = 5;
myswap(&a3, &b3); // 因为myswap的参数是指针，所以必须传地址
cout << a3 << ' ' << b3 << endl;
int a4 = 6, b4 = 6;
myswap2(a4, b4);
cout << a4 << ' ' << b4 << endl;
int c[1];
c[0] = 7;
myswap(&c[0], &c[0]);
cout << c[0] << ' ' << c[0] << endl;
int d[1];
d[0] = 8;
myswap2(d[0], d[0]);
cout <<d[0] << ' ' << d[0] << endl;
int e[1];
e[0] = 9;
swap(e[0], e[0]);
cout <<e[0] << ' ' << e[0] << endl;
return 0;
}运行结果：
**********交换不同的值**********
2 1
4 3
**********交换相同的值**********
5 5
6 6
0 0
0 0
9 9结果显示，前两组数值不同的两个数，能交换成功。后五组相同的值，交换成功的有3组。不成功的有两组，并且值都变成了0。 这是什么原因呢？ 观察最后三对的数，都是数组里的同一元素交换。myswap和myswap2函数是咱们自己定义的，swap函数是由提供的。可见自己写的两个函数，一定存在bug。
仔细观察，发现a3 = 5, b3 = 5，这是两个不同的变量（在内存里的地址不同），而myswap2(d[0], d[0])，这是对同一个地址里的数交换。 d0 = 8时， a = a ^ b = 8 ^ 8 = 0，因为a和b都指向d0，所以此时b = a = 0。 b = b ^ a = 0 ^ 0 = 0， a = a ^ b = 0 ^ 0 = 0， 所以最终得到的是0 0，而不是8 8。 对于myswap(&c[0], &c[0])，与myswap2(d[0], d[0])的道理是一样的。
改进：如果值一样，那就不用交换了：
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
// 两个参数是指针（指向地址的引用）
void myswap(int *x, int *y)
{
if(x != y)
{
*x ^= *y;
*y ^= *x;
*x ^= *y;
}
}
// 两个参数是引用，在这里&代表引用，不代表地址
void myswap2(int &x, int &y)
{
if(x != y)
{
x ^= y;
y ^= x;
x ^= y;
}
}
int main()
{
cout << "**********交换不同的值**********" << endl;
int a = 1, b = 2;
myswap(&a, &b); // 因为myswap的参数是指针，所以必须传地址
cout << a << ' ' << b << endl;
int a2 = 3, b2 = 4;
myswap2(a2, b2);
cout << a2 << ' ' << b2 << endl;
cout << "**********交换相同的值**********" << endl;
int a3 = 5, b3 = 5;
myswap(&a3, &b3); // 因为myswap的参数是指针，所以必须传地址
cout << a3 << ' ' << b3 << endl;
int a4 = 6, b4 = 6;
myswap2(a4, b4);
cout << a4 << ' ' << b4 << endl;
int c[1];
c[0] = 7;
myswap(&c[0], &c[0]);
cout << c[0] << ' ' << c[0] << endl;
int d[1];
d[0] = 8;
myswap2(d[0], d[0]);
cout <<d[0] << ' ' << d[0] << endl;
int e[1];
e[0] = 9;
swap(e[0], e[0]);
cout <<e[0] << ' ' << e[0] << endl;
return 0;
}运行结果：
**********交换不同的值**********
2 1
4 3
**********交换相同的值**********
5 5
6 6
7 7
8 8
9 9现在结果对了。在此，咱们可以进一步推断中的swap函数的实现方式： （1）参数是用引用而不是用指针，因为调用方式 是swap(e[0], e[0])而不是swap(&e[0], &e[0]) （2）swap内部用if作了判断。
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原始发表：2018-08-19，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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