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javascript中交換兩個變量的值,不使用第三個變量

admin
2010年8月13日 22:58 本文熱度 4145

第一種方法:
var a = 11,b = 22;
a = a + b;
b = a – b;
a = a – b;
第二種方法:
var a = 11,b = 22;
a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;
當a,b為對象時;
var a = {name:’jack’},b = {name:’tom’};
a = [a,b];
b = a[0];
a = a[1];
或者:
var a = {name:’jack’},b = {name:’tom’};
a = {a:a,b:b};
b = a.a;
a = a.b;
一下是網上搜集到的文章:
通常我們的做法是(尤其是在學習階段):定義一個新的變量,借助它完成交換。代碼如下:
int a,b;
a=10; b=15;
int t;
t=a; a=b; b=t;
這種算法易于理解,特別適合幫助初學者了解計算機程序的特點,是賦值語句的經典應用。在實際軟件開發當中,此算法簡單明了,不會產生歧義,便于程序員之間的交流,一般情況下碰到交換變量值的問題,都應采用此算法(以下稱為標準算法)。


上面的算法最大的缺點就是需要借助一個臨時變量。那么不借助臨時變量可以實現交換嗎?答案是肯定的!這里我們可以用三種算法來實現:1)算術運算;2)指針地址操作;3)位運算。


1) 算術運算
簡單來說,就是通過普通的+和-運算來實現。代碼如下:
int a,b;
a=10;b=12;
a=b-a; //a=2;b=12
b=b-a; //a=2;b=10
a=b+a; //a=10;b=10
通過以上運算,a和b中的值就進行了交換。表面上看起來很簡單,但是不容易想到,尤其是在習慣標準算法之后。
它的原理是:把a、b看做數軸上的點,圍繞兩點間的距離來進行計算。
具體過程:第一句“a=b-a”求出ab兩點的距離,并且將其保存在a中;第二句“b=b-a”求出a到原點的距離(b到原點的距離與ab兩點距離之差),并且將其保存在b中;第三句“a=b+a”求出b到原點的距離(a到原點距離與ab兩點距離之和),并且將其保存在a中。完成交換。
此算法與標準算法相比,多了三個計算的過程,但是沒有借助臨時變量。(以下稱為算術算法)


2) 指針地址操作
因為對地址的操作實際上進行的是整數運算,比如:兩個地址相減得到一個整數,表示兩個變量在內存中的儲存位置隔了多少個字節;地址和一個整數相加即 “a+10”表示以a為基地址的在a后10個a類數據單元的地址。所以理論上可以通過和算術算法類似的運算來完成地址的交換,從而達到交換變量的目的。即:
int *a,*b; //假設
*a=new int(10);
*b=new int(20); //&a=0×00001000h,&b=0×00001200h
a=(int*)(b-a); //&a=0×00000200h,&b=0×00001200h
b=(int*)(b-a); //&a=0×00000200h,&b=0×00001000h
a=(int*)(b+int(a)); //&a=0×00001200h,&b=0×00001000h
通過以上運算a、b的地址真的已經完成了交換,且a指向了原先b指向的值,b指向原先a指向的值了嗎?上面的代碼可以通過編譯,但是執行結果卻令人匪夷所思!原因何在?
首先必須了解,操作系統把內存分為幾個區域:系統代碼/數據區、應用程序代碼/數據區、堆棧區、全局數據區等等。在編譯源程序時,常量、全局變量等都放入全局數據區,局部變量、動態變量則放入堆棧區。這樣當算法執行到“a=(int*)(b-a)”時,a的值并不是0×00000200h,而是要加上變量 a所在內存區的基地址,實際的結果是:0×008f0200h,其中0×008f即為基地址,0200即為a在該內存區的位移。它是由編譯器自動添加的。因此導致以后的地址計算均不正確,使得a,b指向所在區的其他內存單元。再次,地址運算不能出現負數,即當a的地址大于b的地址時,b-a<0,系統自動采用補碼的形式表示負的位移,由此會產生錯誤,導致與前面同樣的結果。
有辦法解決嗎?當然!以下是改進的算法:
if(a {
a=(int*)(b-a);
b=(int*)(b-(int(a)&0×0000ffff));
a=(int*)(b+(int(a)&0×0000ffff));
}
else
{
b=(int*)(a-b);
a=(int*)(a-(int(b)&0×0000ffff));
b=(int*)(a+(int(b)&0×0000ffff));
}
算法做的最大改進就是采用位運算中的與運算“int(a)&0×0000ffff”,因為地址中高16位為段地址,后16位為位移地址,將它和 0×0000ffff進行與運算后,段地址被屏蔽,只保留位移地址。這樣就原始算法吻合,從而得到正確的結果。
此算法同樣沒有使用第三變量就完成了值的交換,與算術算法比較它顯得不好理解,但是它有它的優點即在交換很大的數據類型時,它的執行速度比算術算法快。因為它交換的時地址,而變量值在內存中是沒有移動過的。(以下稱為地址算法)


3) 位運算
通過異或運算也能實現變量的交換,這也許是最為神奇的,請看以下代碼:
int a=10,b=12; //a=1010^b=1100;
a=a^b; //a=0110^b=1100;
b=a^b; //a=0110^b=1010;
a=a^b; //a=1100=12;b=1010;
此算法能夠實現是由異或運算的特點決定的,通過異或運算能夠使數據中的某些位翻轉,其他位不變。這就意味著任意一個數與任意一個給定的值連續異或兩次,值不變。
即:a^b^b=a。將a=a^b代入b=a^b則得b=a^b^b=a;同理可以得到a=b^a^a=b;輕松完成交換。


以上三個算法均實現了不借助其他變量來完成兩個變量值的交換,相比較而言算術算法和位算法計算量相當,地址算法中計算較復雜,卻可以很輕松的實現大類型(比如自定義的類或結構)的交換,而前兩種只能進行整形數據的交換(理論上重載“^”運算符,也可以實現任意結構的交換)。


介紹這三種算法并不是要應用到實踐當中,而是為了探討技術,展示程序設計的魅力。從中可以看出,數學中的小技巧對程序設計而言具有相當的影響力,運用得當會有意想不到的神奇效果。而從實際的軟件開發看,標準算法無疑是最好的,能夠解決任意類型的交換問題。


該文章在 2010/8/13 22:58:54 編輯過
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