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java中实现原地交换的函数

发布时间:2023-06-12 14:58:19

原地交换指的是不借助其他变量的情况下,交换两个变量的值。Java 中实现原地交换需要用到异或运算符。异或运算符(^)用于对两个二进制数的每一位进行比较,如果相同则为 0,不同则为 1。

例如,对于两个二进制数 A 和 B:

A = 1010

B = 0110

则 A ^ B 的结果为:

A ^ B = 1100

实现原地交换需要用到以下公式:

A = A ^ B

B = A ^ B

A = A ^ B

解释如下:

1. A = A ^ B 将 A 的值设置为 A 和 B 的异或结果。

2. B = A ^ B 将 B 的值设置为 A 和 B 的异或结果与原来的 B 进行异或,这里 A 的值已经变成了 A ^ B,所以 B 的最终值会变成 A。

3. A = A ^ B 将 A 的值设置为 A ^ B 与原来的 B 进行异或,这里 B 的值已经变成了 A,所以 A 的最终值会变成原来的 B。

下面是一个实现原地交换的 Java 函数:

public class Swap {

    public static void main(String[] args) {

        int a = 10;

        int b = 20;

        System.out.println("Before swap: a = " + a + ", b = " + b);

        swap(a, b);

        System.out.println("After swap: a = " + a + ", b = " + b);

    }

    public static void swap(int a, int b) {

        a = a ^ b;

        b = a ^ b;

        a = a ^ b;

    }

}

运行结果如下:

Before swap: a = 10, b = 20

After swap: a = 10, b = 20

注意,原地交换只能在基本数据类型中使用。对于引用数据类型,实现原地交换需要使用 Java 中的 swap() 方法。该方法的实现原理类似于上述的实现方式,通过引用来交换两个对象的值。以下是一个实现在引用数据类型中实现原地交换的 Java 函数:

public class Swap {

    public static void main(String[] args) {

        String str1 = "Hello";

        String str2 = "World";

        System.out.println("Before swap: str1 = " + str1 + ", str2 = " + str2);

        swap(str1, str2);

        System.out.println("After swap: str1 = " + str1 + ", str2 = " + str2);

    }

    public static void swap(String a, String b) {

        try {

            Field field = String.class.getDeclaredField("value");

            field.setAccessible(true);

            char[] temp = (char[]) field.get(a);

            field.set(a, field.get(b));

            field.set(b, temp);

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

运行结果如下:

Before swap: str1 = Hello, str2 = World

After swap: str1 = World, str2 = Hello

可以看到,通过引用来交换两个字符串的值是可行的,但需要使用反射来实现。这种方式比较繁琐,而且可能会影响性能。所以在实际开发中,我们应当尽量避免使用此方法,尽可能使用基本数据类型来实现原地交换。