交换两个变量值
算法之交换两个变量值
算法三
一、教学目标：
1、知识与技能
掌握两个变量交换的方法；
掌握变量的相关知识
2、过程与方法
根据游戏，讨论如何交换两个变量3、情感、态度与价值观
体会变量的作用和特点
二、教学重点与难点：
重点：变量的相关知识
难点：两个变量的交换。
三、教学资源：
大屏幕电子白板、多媒体课件
四、教学过程：
五、教学反思：
本节课主要采用“任务驱动”教学方法，提出“如何交换两个变量的值”这一问题，由学生分小组讨论解决，并引导学生开阔思路，尝试用多种方法解决，并比较各方法的优劣，大部分学生都能参与其中，收到预期效果。
swap函数用法 -回复
swap函数用法-回复Swap函数是一种用于交换两个变量值的常用函数。
在编程中，有时我们需要交换两个变量的值，这时就可以使用swap函数来实现。
本文将详细介绍swap函数的用法，并逐步回答与该主题相关的问题。
首先，我将简要介绍swap函数的基本语法。
在大多数编程语言中，swap 函数的基本语法如下：swap(variable1, variable2)其中，`variable1`和`variable2`是要交换值的两个变量。
接下来，我们将通过几个实例来进一步了解swap函数的用法。
实例1：交换整数变量的值假设我们有两个整数变量`a`和`b`，我们希望交换它们的值。
这时，我们可以使用swap函数来实现。
pythondef swap(a, b):temp = aa = bb = tempnum1 = 10num2 = 20print("交换前：num1 =", num1, " num2 =", num2)swap(num1, num2)print("交换后：num1 =", num1, " num2 =", num2)在这个例子中，我们定义了一个swap函数，该函数接受两个参数a和b，并通过创建一个临时变量temp来实现交换。
在函数中，我们将a的值赋给temp，然后将b的值赋给a，最后将temp的值赋给b。
打印输出结果如下：交换前：num1 = 10 num2 = 20交换后：num1 = 10 num2 = 20可以看到，交换并没有成功。
这是因为在Python中，变量传递是通过值传递实现的，而不是通过引用传递。
换句话说，当我们将num1和num2作为参数传递给swap函数时，实际上是将它们的值传递给了函数，而不是它们的引用。
因此，函数中的变化不会影响到原始变量。
实例2：通过返回值交换变量值为了解决实例1中的问题，我们可以使用返回值来实现变量交换。
用异或实现交换两个值的原理
用异或实现交换两个值的原理
异或是一种逻辑运算符，用于比较两个二进制数的对应位。
当两个二进制数对应位的值不同时，异或的结果为1，否则为0。
在计算机中，异或常常被用来实现两个变量的交换，其原理如下：设有两个变量A和B，它们分别存放在两个内存地址中。
要实现A和B的交换，可以使用异或的性质来实现：
1. 将A和B的值分别进行异或运算，并将结果存入A中：A = A ^ B；
2. 再将A和B的值分别进行异或运算，并将结果存入B中：B =
A ^ B；
3. 最后将A和B的值分别进行异或运算，并将结果存入A中：A = A ^ B；
经过以上三步操作，变量A和B的值就被成功地交换了。
原理解释：
在第一步操作中，A和B的值进行异或运算后，A的值变为了A 和B的异或值，即A ^ B。
此时如果再将A ^ B与B进行异或运算，结果就相当于是将A ^ B的值与B的值进行异或，即 (A ^ B) ^ B。
由于异或运算满足结合律和交换律，所以 (A ^ B) ^ B = A ^ (B ^ B) = A ^ 0 = A。
因此，第二步操作将A的值变为了原来的B的值。
同理，在第二步操作中，B的值变为了原来的A的值。
这时进行第三步操作，A ^ B的值即为原来的A和B的值，将其赋给A即可完成交换。
需要注意的是，在交换变量值的时候，如果两个变量的地址相同，那么异或操作的结果会变为0，因为变量与自身进行异或运算的结果为0。
因此，在使用异或交换变量值时，需要保证变量的地址不同，否则就会产生错误结果。
交换函数swap的三种实现方法
交换函数swap的三种实现方法
交换函数是一种常用的函数，用于交换两个变量的值。
在C++中，有多种实现交换函数的方法，下面介绍其中三种常用的方法。
1. 使用第三个变量
最常用的交换函数实现方法是使用第三个变量。
这种方法简单明了，容易理解。
代码如下：
void swap(int& a, int& b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
2. 使用加减法
使用加减法也可以实现交换函数。
它的原理是：对于两个数a和b，我们可以通过a=a+b和b=a-b得到它们的和差，然后再通过a=a-b 和b=a+b得到它们的差和和。
代码如下：
void swap(int& a, int& b)
{
a = a + b;
b = a - b;
a = a - b;
}
3. 使用异或运算
异或运算也可以实现交换函数。
异或运算的原理是：对于两个二进制位，如果它们相同，则异或的结果为0，否则为1。
因此，我们可以通过a=a^b和b=a^b^a=a^b^b=a^b得到交换后的值。
代码如下： void swap(int& a, int& b)
{
a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;
}
总结
以上三种方法都是可行的，但是第一种方法最为常用，因为它简单明了，易于理解，而且效率也比其他两种方法高。
在实际编程中，我们应该根据具体情况选择不同的方法。
PHP中交换两个变量的值
PHP中 交 换 两 个 变 量 的 值
首先，采用 php的 list。上代码，然后再解析
[php]
1. function swap(&$a, &$b) { 2. list ( $a, $b ) = array ($b, $a ); 3. }
好的，话不多说，上代码
[php]
1. function swap1(&$a, &$b){ 2. $a = $a ^ $b; 3. $b = $a ^ $b; 4. $a = $b ^ $a; 5. }
好的，分析一下，为什么这样也能实现交换。 $a = $a ^ $b; $b = $a ^ $b = ($a ^ $b) ^ $b = $a ^ ($b ^ $b) = $a ^ 0，根据异或特点，0与任何数异或等于任何数本身。同理可推导，$a=$b
list：把数组中的值赋值给list中的变量，相当于把$b的值赋值给$a,把$a的值赋值给$b.同时，注意&引用运算符的使用，这里是引用传递而不 是值传递。
0=0 =>因此，0异或任何数等于任何数本身 2. 1^0=1 1^1=0 =>因此，1异或任何数等于任何数取反 3. 任何数异或自己=>把自己置0
交换两个变量的值,不使用第三个变量的方法及实现
交换两个变量的值，不使用第三个变量的方法及实现：附录中有C/C++代码：通常我们的做法是（尤其是在学习阶段）：定义一个新的变量，借助它完成交换。
代码如下：int a,b;a=10; b=15;int t;t=a; a=b; b=t;这种算法易于理解，特别适合帮助初学者了解计算机程序的特点，是赋值语句的经典应用。
在实际软件开发当中，此算法简单明了，不会产生歧义，便于程序员之间的交流，一般情况下碰到交换变量值的问题，都应采用此算法（以下称为标准算法）。
上面的算法最大的缺点就是需要借助一个临时变量。
那么不借助临时变量可以实现交换吗？答案是肯定的！这里我们可以用以下几种算法来实现：1）算术运算；2）指针地址操作；3）位运算；4）栈实现。
1）算术运算int a,b;a=10;b=12;a=b-a; //a=2;b=12b=b-a; //a=2;b=10a=b+a; //a=12;b=10它的原理是：把a、b看做数轴上的点，围绕两点间的距离来进行计算。
具体过程：第一句“a=b-a”求出ab两点的距离，并且将其保存在a中；第二句“b=b-a”求出a到原点的距离（b到原点的距离与ab两点距离之差），并且将其保存在b中；第三句“a=b+a”求出b到原点的距离（a到原点距离与ab两点距离之和），并且将其保存在a中。
完成交换。
此算法与标准算法相比，多了三个计算的过程，但是没有借助临时变量。
（以下称为算术算法）除了使用加、减法外，还可以使用乘、除法实现，实现代码如下：//if a=10;b=12;a=a*b; //a=120;b=12b=a/b; //a=120;b=10a=a/b; //a=12;b=10缺点：是只能用于数字类型，字符串之类的就不可以了。
a+b有可能溢出(超出int的范围)，溢出是相对的，+了溢出了，-回来不就好了，所以溢出不溢出没关系，就是不安全。
2）指针地址操作因为对地址的操作实际上进行的是整数运算，比如：两个地址相减得到一个整数，表示两个变量在内存中的储存位置隔了多少个字节；地址和一个整数相加即“a+10”表示以a为基地址的在a后10个a类数据单元的地址。
不使用第三个变量交换两个变量的值
不使用第三个变量交换两个变量的值通常我们的做法是（尤其是在学习阶段）：定义一个新的变量，借助它完成交换。
代码如下：int a,b;a=10; b=15;int t;t=a; a=b; b=t;这种算法易于理解，特别适合帮助初学者了解计算机程序的特点，是赋值语句的经典应用。
在实际软件开发当中，此算法简单明了，不会产生歧义，便于程序员之间的交流，一般情况下碰到交换变量值的问题，都应采用此算法（以下称为标准算法）。
上面的算法最大的缺点就是需要借助一个临时变量。
那么不借助临时变量可以实现交换吗？这里我们可以用三种算法来实现：1）算术运算；2）指针地址操作；3）位运算。
1）算术运算简单来说，就是通过普通的+和-运算来实现。
代码如下：int a,b;a=10;b=12;a=b-a; //a=2;b=12b=b-a; //a=2;b=10a=b+a; //a=10;b=10通过以上运算，a和b中的值就进行了交换。
表面上看起来很简单，但是不容易想到，尤其是在习惯标准算法之后。
它的原理是：把a、b看做数轴上的点，围绕两点间的距离来进行计算。
具体过程：第一句“a=b-a”求出ab两点的距离，并且将其保存在a中；第二句“b=b-a”求出a到原点的距离（b到原点的距离与ab两点距离之差），并且将其保存在b中；第三句“a=b+a”求出b到原点的距离（a到原点距离与ab两点距离之和），并且将其保存在a中。
完成交换。
此算法与标准算法相比，多了三个计算的过程，但是没有借助临时变量。
（以下称为算术算法）2）指针地址操作因为对地址的操作实际上进行的是整数运算，比如：两个地址相减得到一个整数，表示两个变量在内存中的储存位置隔了多少个字节；地址和一个整数相加即“a+10”表示以a为基地址的在a后10个a类数据单元的地址。
所以理论上可以通过和算术算法类似的运算来完成地址的交换，从而达到交换变量的目的。
即：int *a,*b; //假设*a=new int(10);*b=new int(20); //&a=0x00001000h,&b=0x00001200ha=(int*)(b-a); //&a=0x00000200h,&b=0x00001200hb=(int*)(b-a); //&a=0x00000200h,&b=0x00001000ha=(int*)(b+int(a)); //&a=0x00001200h,&b=0x00001000h通过以上运算a、b的地址真的已经完成了交换，且a指向了原先b指向的值，b指向原先a 指向的值了吗？上面的代码可以通过编译，但是执行结果却令人匪夷所思！原因何在？首先必须了解，操作系统把内存分为几个区域：系统代码/数据区、应用程序代码/数据区、堆栈区、全局数据区等等。
交换两个变量的值
交换两个变量的值交换两个变量的值，本质上就是交换两个变量所对内存地址中的数据。
实现该过程有多种算法，如中间变量法，算术运算法，按位异或法等等。
中间变量法这种⽅法较为常见，并且适⽤于所有类型的变量交换。
但是要分配⼀个临时变量的空间。
优点：适⽤性强，适⽤⾯⼴。
缺点：需要另外建⽴⼀个中间变量。
范围：所有变量。
1 temp=a;2 a=b;3 b=temp;交换思想就像是交换两个碗⾥的⽔，⽐较符合我们⽇常⽣活经验。
算术运算法运⽤⼀系列算术运算交换变量，它不⽤创建⼀个空间来储存临时变量。
加减法优点：不⽤临时变量，⽅便理解记忆。
缺点：有数据溢出的风险，只适⽤于基本类型。
范围：基本类型。
1 a=a+b;2 b=a-b;3 a=a-b;例，a=5，b=6。
a=5+6b=(5+6)-6a=(5+6)-5乘除法优点：不⽤临时变量。
缺点：有数据溢出的风险，只适⽤于浮点型数据。
范围：浮点型数据。
1 a=a*b;2 b=a/b;3 a=a/b;例，a=5，b=6。
a=5*6b=(5*6)/6a=(5*6)/5按位异或法该算法利⽤了⼀个数连续与另⼀个数异或两次，就能还原的性质。
优点：不⽤临时变量，⽆溢出风险。
缺点：太复杂，只适⽤于基本类型。
范围：基本类型。
1 a=a^b;2 b=a^b;3 a=a^b;例 a=0101b=0110a=a^b=0011a=a^b=0101。
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}
/* * 程序运行结果如下： a=1; b=2 */
Object temp = x; 是引用赋值，传递的是引用，即变量的地址
x = y; 用，而未能改变实际参数的值，
y = temp; 值，而未改变通过指针指向的变量值
} 没有带回
//不行 //两个对象之间的赋值 //改变形式参数 x 的引 //相当于改变了指针的 //交换了，但 public static void swap(int[] table, int i, int j) // 交换数组中 下标为 i、j 的元素 {
}
public static void swap(Object[] table, int i, int j) //交换数组
中下标为 i、j 的元素
{
if (table != null && i >= 0 && i < table.length && j >= 0
&& j < table.length && i != j)
if (table != null && i >= 0 && i < table.length && j >= 0 && j < table.length && i != j) // 判断 i、j 是否越
界 { int temp = table[j]; table[j] = table[i]; table[i] = temp; }
//【习 3.1】 交换两个变量值问题讨论。
public class Swap {
// ① 不能实现交换两个变量值的方法 public static void swap(int x, int y) {
int temp = x; x = y; y = temp; }
public static void swap(Object x, Object y) {
//判断 i、
j 是否越界
{
Object temp = table[j]; table[j] = table[i]; table[i] = temp; } }
public static void main(String args[]) { Integer a = new Integer(1); Integer b = new Integer(2); swap(a, b); System.out.println("a=" + a.toString() + "; b=" +