Java基础--swap方法

Java基础--swap方法

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Java中的swap()

通常我们在交换两个变量（如a, b）的时候会采用一个临时变量temp，用于存储变量a的值，然后将变量b的值赋给变量a，最后将temp赋给变量b完成两个变量的交换。

public static void swap(int a, int b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

具体的实现：

图 1

执行结果可以发现方法中的变量a、b完成了交换，但是实际的变量a、b并没有完成交换：

图 2

Java中变量在内存的状态

当我们声明一个变量的时候，就会在内存中开辟一个空间用于存储这个变量的值。对于基本数据类型（如int等）就直接存对应的二进制数；而对于对象则存储一个指向堆的地址。

在上述的方法中，在内存中是这样的：

图 3

图 4

图 5

1. 在调用方法前，栈中只用变量a和b。

2. 在调用方法swap时，将方法的形参a、b（也就是副本a和副本b）存入栈中。这里的a和b并不是指在main方法中声明的变量a和b，而是方法swap的局部变量。将副本a、副本b和局部变量temp进行交换。

3. 在调用方法后，局部变量失去意义（局部变量只在对应的方法中有效），故从栈中弹出。

   这里举例变量是基本数据类型的例子，如果变量是对象类型则需考虑堆

现在我们来简单考虑一下类型是对象的情况

public static void swap(Object a, Object b) {
    Object temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

如果是对象，在栈中存的便是指向对应堆的地址，如图：

图 6

图 7

图 8

所以改变的是局部变量（副本a、b）的地址引用，而实际的对象a和b不变。

如何在Java中实现swap

• 方法一：传数组

  public static void swap(int[] data, int a, int b) {
      
      int temp = data[a];
      data[a] = data[b];
      data[b] = temp;
  }
  

  

  图 9

  注：可能有的小伙伴对这里的 int[] data 有所疑问，会认为其作为局部变量会没有效果。可以结合上图 7，int[]是一个对象，那么它的局部变量data（也就是形参）和实际传入的data都指向同一个地址。而它后续的操作是基于地址的操作，故data数组内部发生了交换。

• 方法二：包装类

  

  图 10

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