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使用异或完成两个整数的交换

在编程中,交换两个变量的值是一个常见的操作。通常,我们会使用一个临时变量来实现这一操作。然而,有一种巧妙的方法可以避免使用临时变量,即通过异或运算(XOR)来实现两数交换。

1. 异或运算的基本性质

异或运算(XOR)是一种位运算,符号为 ^。它具有以下几个重要性质:

  • 自反性a ^ a = 0

  • 恒等性a ^ 0 = a

  • 交换律a ^ b = b ^ a

  • 结合律a ^ (b ^ c) = (a ^ b) ^ c

这些性质使得异或运算在交换两个变量的值时非常有用。

2. 使用异或运算交换两数的步骤

假设我们有两个变量 a 和 b,我们希望交换它们的值。以下是使用异或运算实现交换的步骤:

  1. 第一步a = a ^ b

    • 此时,a 存储了 a 和 b 的异或结果。

  2. 第二步b = a ^ b

    • 由于 a 现在是 a ^ b,所以 b = (a ^ b) ^ b。根据异或的自反性,b = a ^ (b ^ b) = a ^ 0 = a

    • 此时,b 存储了原来 a 的值。

  3. 第三步a = a ^ b

    • 由于 a 现在是 a ^ b,而 b 现在是原来 a 的值,所以 a = (a ^ b) ^ a。根据异或的交换律和自反性,a = b ^ (a ^ a) = b ^ 0 = b

    • 此时,a 存储了原来 b 的值。

通过以上三步,a 和 b 的值就完成了交换。 

       案例1:使用JAVA实现

案例2:Python实现

输出结果:

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