不使用第三变量交换两个变量的值

在 Java 中，经常会需要交换两个变量的值，我们一般是使用第三变量完成，比如

temp = a;
a = b;
b = temp;

这样的写法确实能达成目标，但因此而引入了第三变量，对资源的消耗增加了。

这里总结了两种不使用第三变量实现的方式

这两种方法仅为个人总结，不能断定只有这三种，非常希望大家能提出其他的方式，互相学习。

加减交换法

a = a + b;
b = a - b;
a = a - b;

这种方式还有更高级的写法：

a = a + b - (b = a);

这种写法确实达到了目标，但还只是数字层面的技巧，下面介绍一种计算机底层的方式。

异或运算法

异或运算平时用得较少，这里先介绍一下。

两个数进行异或运算，其实就是它们的二进制数每一位进行运算：相同为 0，不同为 1。

0 ^ 0 = 0;
1 ^ 0 = 1;
0 ^ 1 = 1;
1 ^ 1 = 0;

由此可以得出异或的 3 个特点：

• 0 异或任何数 = 任何数
• 1异或任何数 = 任何数取反
• 任何数异或自己 = 把自己置0

异或的常见用途：

使某些特定的位翻转

例如对数 10100001 的第 2 位和第 3 位翻转，则可以将该数与 00000110 进行异或运算：

10100001 ^ 00000110 = 10100111

两个变量值的交换，而不必使用第三变量

这就是我们这里的需求了。

例如交换两个整数 a = 10100001，b = 00000110 的值， 可以这样实现：

a = a ^ b; // a = 10100111
b = b ^ a; // b = 10100001
a = a ^ b; // a = 00000110

以上过程等效于：

a ＝ a ^ b;
b ＝ b ^ a = b ^ ( a ^ b ) = a ^ b ^ b = a ^ 0 = a;
a = a ^ b = (a ^ b) ^ a = b ^ a ^ a = b ^ 0 = b;

这样就实现了两个变量值的交换。

更推荐这种方式，倒不因为这样写更高级，而是这样的二进制运算是最快的，执行效率最高。