常用操作交换两个数的值

常用的交换两个数值的方法一般是采用第三个变量，这种方法简单易懂，用代码举例

int main()
{
	  //交换两个整形变量
	int a = 3;
	int b = 5;
	int c = 0;//第三个变量
	printf("交换前：a=%d b=%d\n", a, b);
	c = a;
	a = b;
	b = c;
	printf("交换后：a=%d b=%d\n", a, b);
	return 0;
}

这么简单的题目肯定不是面试官想要的，所以就引出了这次要讨论的内容：在不使用第三个变量的前提下交换两个变量的值。稍加思索也能给出解决方案

不使用第三变量

int main()
{
	int a = 3;
	int b = 5;
	printf("交换前：a=%d b=%d\n", a, b);
	a = a + b;//a放的是和，b还是原来的b
	b = a - b;//b得到原来的a
	a = a - b;//a得到原来的b
	printf("交换后：a=%d b=%d\n", a, b);
	return 0;
}

这种算法看起来是解决了问题，但是还存在缺陷，使用加减法会导致溢出从而报错，出现隐患；还有进一步优化的空间 。

最优解决方案：异或

首先要介绍一个运算符^，按位异或运算符：相同为0不同为1

int main()
{
	int a = 3;//二进制：011
	int b = 5;//二进制：101
	printf("交换前：a=%d b=%d\n", a, b);//^是按位异或：相同为0不同为1
	//         
	a = a^b;//此处a=110 b=101
	b = a^b;//此处a=110 b=011
	a = a^b;//此处a=101 b=011
	printf("交换后：a=%d b=%d\n", a, b);
	return 0;
}

注：括号内为二进制数值，标红的为中间值。

被交换数的值为3(011)和5(101)，中间值是6(110),这样程序可看作：

a=3(011),b=5(101)；

3(011)^5(101)=6(110)=a，此时：a=6(110),b=5(101);

6(110)^5(101)=3(011)=b，此时：a=6(110),b=3(011);

6(110)^3(011)=5(101)=a，此时：a=5(101),b=3(011);

异或交换的原理：

两个被交换数异或会得到一个中间值，两个被交换数中的任意一个和中间值异或就会得到另一个被交换数。
初始的状态： 此时a=被交换数3，b=被交换数5
第一次异或：3和5异或得到中间值6放到a里；
此时a=中间值6，b=被交换数5
第二次异或：5和中间值6异或得到另一个被交换数3放到b内，这时已经交换了一半;
此时a=中间值6，b=被交换数3
第三次异或：3和中间值6异或得到另一个被交换数5放到a内，此时交换完成；
此时a=被交换数5，b=被交换数3