数组中交换元素的几种方法总结

在完成关于数组的大量算法中，基本都会涉及到元素交换，比如排序中是最常见的，一般的方法是新建一个临时变量，然后完成交换，如果给定的数组中元素是有范围的，其实还有其他方法也可以完成交换。下面就来总结一下这些方法。

临时变量法

临时变量法是最简单的，这个不过多解释。试用任何类型的元素交换。

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

异或法

异或运算是针对具体的每一个位相同为0，不同为1，即1^1 = 0, 0^0 = 0, 1^0 = 1, 0^1 = 1，
所以对于任何整数x有x^x = 0, x^0 = x ，且运算满足结合律。所以可以用如下方法完成交换。

public static void swap(int[] a, int i, int j){a[i] = a[i] ^ a[j]; a[j] = a[i] ^ a[j]; // a[j] = a[i] ^ a[j] ^ a[j] = a[i]a[i] = a[i] ^ a[j]; // a[i] = a[i] ^ a[j] ^ a[i] = a[j]
}

但是这里有个问题，如果要交换的是同一个位置，即i = j, 上面代码会有问题，a[i] = a[i] ^ a[j] = 0，此后a[i] = a[j] = 0，不管传入时a[i] 等于多少，最后都等于0了。所以改进方案是交换前先判断i和j是否相等，如果不想等才交换。改进代码如下：

public static void swap(int[] a, int i, int j){if(i != j){a[i] = a[i] ^ a[j];a[j] = a[i] ^ a[j];a[i] = a[i] ^ a[j];}
}

加减法

可以先把要交换的两个数相加，然后分别减去对方的值，也能完成交换。这里有个问题，a[i]+a[j] 有可能会越界，但是实际测试就算真的越界，还是能完成交换，可以用实际数据测试一下。

public static void swap(int[] a, int i, int j){a[i] = a[i] + a[j];a[j] = a[i] - a[j]; // a[j] = a[i] + a[j] - a[j]a[i] = a[i] - a[j]; // a[i] = a[i] + a[j] - a[i]
}

乘除法

既然可以用加减法，乘除法也是可以一试的，先把两个数相乘，然后分别除以对方，就能完成交换。这里也会有问题，a[i] * a[j]也可能出现越界情况，但是实测也能得到正确结果。关键乘除法还有一个重大问题，a[i]和a[j]不能等于0，所以此方法不推荐使用。

public static void swap(int[] a, int i, int j){a[i] = a[i] * a[j];a[j] = a[i] / a[j];a[i] = a[i] / a[j];
}

总结

不申请临时变量的方法感觉高大上，但是每种方法总会有一些问题，所以为了保证少出问题，尽量还是使用第一种简单的申请临时变量法吧，这里列出这些方法，主要是为了开阔思维，了解更多的运算逻辑。

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数组中交换元素的几种方法总结

临时变量法

异或法

加减法

乘除法

总结

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