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分类: C/C++

2015-05-10 23:20:45

其中swap的函数原型为:

1void swap (int &a,int &b);传引用

2void swap(int *a,int *b);传地址

Swap函数常见的几种写法:

1)使用临时变量

void swap(int *a,int *b)

{

  int t;

  t=*a;

  *a=*b;

  *b=t;

}  

2)使用加减法计算

void swap1(int *a,int *b)

{

    *a=*a+*b;

   *b=*a-*b;  //*b=*a+*b-*b=*a

   *a=*a-*b;  //*a=*a+*b-*a=*b

 }

3)使用乘除法计算

void swap2(int *a,int *b)

{

    *a = (*a)*(*b) ;

    *b = (*a) / (*b);

    *a = (*a) / (*b) ;

}

4)使用异或位运算

void swap3(int *a,int *b)

{

    *a = *a^*b;

    *b = *a^*b;

    *a = *a^*b;

    //a ^= b ^=a ^= b;   ¨精简写法

}

二进制异或运算的规则:相同为0,相异为1

对任意数 C

1A ^ 0 = A

2A ^ A = 0

3(A ^B)^C=A^(B^C)

4A^B = B^A

我们看到函数swap3()中,我们姑且将这两个参数成为a,b

第一句 a = a^b; 让 c =a^b;

第二句 b = a^b;其时就是 b = c^b =a^(b^b)=a^0=a;

第三句 a = a^b;其时就是 a = c^b =a^b^a=b^(a^a)=b^0=b;

性能分析:

(1)空间性能

空间性能上swap()浪费一个int 空间,其他没有空间开销。

(2)时间性能

时间性能上,虽然说都是执行3条语句,但是与语句不一样,效率上 :位运算>加减>乘除 。大致上是这样,当然具体情况还得具体分析。

稳定性:

Swap2swap3,参数是int型,进行算术运算容易出现溢出。经过测试发现,虽然会产生溢出,但仍可以交换成功。对于乘除法运算的交换函数,若其中的一个数为0时,会出现什么情况呢?不同的编译器在此时会有不同的响应,在GCC下会提示段错误,codeblocks下会提示*.exe停止工作。

以加法运算的交换函数为例:

Ab相加后,显然已经超出int的范围了,运行结果如下:

相对而言,swap4使用位运算就好多了。然而,难有十全十美的事啊,如果相同的两个数进行交换,那么结果会如何呢?

Swap的其他写法:

(1)经典型改进版---范型法

原型:void* memcpy(void *dest,void *src,unsigned int n)

作用:由src所指内存区域复制n个字节到dest所指内存区域。

说明:srcdest所指内存区域不能重叠,函数返回指向dest的指针。

void  Swap4(void* vp1, void* vp2, int size)

{

    void* p = (void*)malloc(size);

    assert(p != NULL);

    

    memcpy(p, vp1, size);

    memcpy(vp1, vp2, size);

    memcpy(vp2, p, size);

    free(p);

}

该函数的形参不再是指向某一个特定对象的指针,而是指向void对象的指针,我们是要交换vp1vp2所指向的内容,那么该函数却不知道该内容的具体大小,因为我们只传入了这两个内存块的地址,所以增加了第三个形参size,该形参表明了所要交换的内存块的大小。这样在实现的过程中只要动态申请一个空间,然后在调用内存拷贝函数memcpy就行了,只是不要忘了free申请的空间。 

(2)模仿memcpy实现swap

void swap5(void *a,void *b,size_t size)

{

    unsigned char *p1=(unsigned char *)a;          //强制类型转换

    unsigned char *p2=(unsigned char *)b;

    unsigned char temp;                     //临时的字节型变量

    while(size--)

    {

        temp=*p1;

        *p1=*p2;

        *p2=temp;

        p1++;

        p2++;

    }

}

使用的时候可以这样调用:swap( &a,&b,sizeof(int) );

这种字节的分别交换可以通用各种类型的交换,当然,彼此之间应该是同种类型,否则会因为类型大小,字节序等一些问题发生错误。

3)使用双重指针

void swap6(int **x, int **y)

   {

      int *temp;

       temp=*x;

       *x=*y;

       *y=temp;

   }

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