本文主要是介绍Java面试经典,小题目大学问,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
题目:
a = 123;
b = 321;
要求不使用第三个变量,让两个值互换。
a = 321;
b = 123;
解答:
(1):一般人会想到的做法是什么呢?
也许是这样,利用这两个变量本身是数字,进行加减,从而实现交换。
比如这样:
a=b-a; //a=321-123;b=321
b=b-a; //a=321-123;b=321-(321-123)=123
a=b+a; //a=(321-123)+123=321;b=123
当然,你还可以这样:
a=a+b;
b=a-b;
a=a-b;
嗯,对,这就实现了交换。显然,这是个简单的逻辑,很多人都能想到。
(2):进一步,还是利用数字,既然想到了加减,那么还可以用乘除(再加上其他运算规则),也许还能少些步骤。
比如这样:
a=b+(b=a)*0; //a=b+0=321+0=321 ; b=a=123
这里也许会有些争议,因为在不同语言中的结果是不同的。当然在Java里是成功地将两个值互换了。
为什么呢?这是sequence point问题。我们不妨看看编译警告:
当然它与表达式求值顺序没有关系。按照标准,这属于未定义特性,编译器可以任意实现。与语言无关。
可能这样解释不够直观,那么我们不妨直接反编译.class文件,看看到底编辑器是怎么处理的(这里就只拿java说事了):
看了这个也许你就能明白为什么在java里面,这样就能将两个变量互换了。
当然,题目中提到了不能用第三个变量,如果你硬要把"0"当作第三变量,那这个答案就不能作数了。
(3):那么再进一步思考,既然都需要用运算符来进行处理,那么Java里那么多运算符,就没有可以开发的了吗?答案,当然还是有的。
比如这样:
a=a^b;
b=a^b;
a=a^b;
也许你会觉得,貌似跟答案1差不多。但是准确来讲,这个答案更好。
怎么说呢?我们来研究一下:
首先,还记得"^"这是什么符号吗?这是异或运算符。
其运算规律是:
两个操作数的位中,相同则结果为0,不同则结果为1。下面看一个简单的例子。
int a=14;
int b=8;
System.out.println("a 与 b 异或的结果是:"+(a^b));
运行结果:
a 与 b 异或的结果是:6
分析上面的程序段:a 的值是14,转换成二进制为1110,而b 的值是8,转换成二进制为1000,根据异或的运算规律,可以得出其结果为0110 即6。
那么这里就不难理解了:
我们先利用程序把十进制转换为二进制:
Integer.toBinaryString(a);
这样既可。
我们可以看到a(123)的二进制为: 1111011,b(321)的为:101000001。
当然这个时候你可以一位一位地去慢慢验证,但是聪明的你,应该不会这么傻吧。
我们来仔细思考一下,就能明白了:
此算法能够实现是由异或运算的特点决定的,通过异或运算能够使数据中的某些位翻转,其他位不变。这就意味着任意一个数与任意一个给定的值连续异或两次,值不变。
即:a^b^b=a。将a=a^b代入b=a^b则得b=a^b^b=a;同理可以得到a=b^a^a=b;轻松完成交换。
以上三个算法均实现了不借助其他变量来完成两个变量值的交换,相比较而言算术算法和位算法计算量相当,地址算法中计算较复杂,却可以很轻松的实现大类型(比如自定义的类或结构)的交换,而前两种只能进行整形数据的交换(理论上重载“^”运算符,也可以实现任意结构的交换,当然也没必要这么做)。
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