八种方法（实现两个数互换），绝了绝了！

作者：古阙月

实现两个数互换的八种方法

基本数据类型

借助第三个变量

package 贪心;/*
作者     :XiangLin
创建时间 :2020/9/15 22:48
文件     :XX.java
IDE      :IntelliJ IDEA
*/

import java.util.Random;

public class Exchange1 {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 随机生成两个固定序列的0-100之间的整数，
         * 其中101表示生成的数范围区间在：[0-101)
         */
        Random random = new Random(47);
        int a = random.nextInt(101);
        int b = random.nextInt(101);
        System.out.println("交换前：a = " + a + ", b = " + b);

        /**
         * 借助第三个变量实现第三个数互换
         */
        int t = a; // t == a
        a = b;     // a == b
        b = t;     // b == t == a
        System.out.println("交换后：a = " + a + ", b = " + b);
    }
}

控制台输出如下：

如果有不明白的朋友，可以自己准备三个杯子，一个空杯代表变量t，两个杯子装上水分别代表变量a、b，然后互换一下a、b两个杯子里的水即可明白。

不借助第三个变量

package 贪心;/*
作者     :XiangLin
创建时间 :2020/9/15 22:51
文件     :cccc.java
IDE      :IntelliJ IDEA
*/

import java.util.Random;

public class Exchange2 {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 随机生成两个固定序列的0-100之间的整数，
         * 其中101表示生成的数范围区间在：[0-101)
         */
        Random random = new Random(48);
        int a = random.nextInt(101);
        int b = random.nextInt(101);
        System.out.println("交换前：a = " + a + ", b = " + b);

        a = a + b; // a == a + b
        b = a - b; // b == a + b - b == a, 此时b == a
        a = a - b; // a == a + b - a == b, 此时a == b
        System.out.println("交换后：a = " + a + ", b = " + b);
    }
}

控制台输出如下：

通过乘除操作实现两个数互换

package 贪心;/*
作者     :XiangLin
创建时间 :2020/9/15 22:54
文件     :xxx.java
IDE      :IntelliJ IDEA
*/

import java.util.Random;

public class Exchange3 {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 随机生成两个固定序列的0-100之间的整数，
         * 其中101表示生成的数范围区间在：[0-101)
         */
        Random random = new Random(50);
        int a = random.nextInt(101);
        int b = random.nextInt(101);
        System.out.println("交换前：a = " + a + ", b = " + b);

        a = a * b; // 此时a == a * b
        b = a / b; // b == a * b / b == a, 此时b == a
        a = a / b; // a == a * b / a == b, 此时a == b
        System.out.println("交换后：a = " + a + ", b = " + b);
    }
}

Output:

利用赋值运算符

因为这两种方法是笔者后面补充的，所以第七种和第八种方法放在前面

利用赋值和加减来实现两个数互换

package 贪心;/*
作者     :XiangLin
创建时间 :2020/9/15 22:58
文件     :xx.java
IDE      :IntelliJ IDEA
*/

public class Exchange7 {
    public static void main(String[] args) {

        /**
         *  随机生成两个0-100之间的整数，
         *  其中Math.random()会生成[0-1)之间任意的double类型的数
         *  因此101表示生成的数范围区间在：[0-101)
         */
        int a = (int) (Math.random() * 101);
        int b = (int) (Math.random() * 101);
        System.out.println("交换前: a = " + a + ", b = " + b);

        a = b + a - (b = a); // a == b + a - a == b, a == b
        System.out.println("交换后: a = " + a + ", b = " + b);
    }
}

控制台输出如下：

利用赋值和加乘来实现两个数互换

package 贪心;/*
作者     :XiangLin
创建时间 :2020/9/15 23:00
文件     :xxx.java
IDE      :IntelliJ IDEA
*/

public class Exchange8 {
    public static void main(String[] args) {

        /**
         *  随机生成两个0-100之间的整数，
         *  其中Math.random()会生成[0-1)之间任意的double类型的数
         *  因此101表示生成的数范围区间在：[0-101)
         */
        int a = (int) (Math.random() * 101);
        int b = (int) (Math.random() * 101);
        System.out.println("交换前: a = " + a + ", b = " + b);

        a = b + (b = a) * 0; // a == b + a * 0 == b, a == b
        System.out.println("交换后: a = " + a + ", b = " + b);
    }
}

控制台输出如下：

异或

在介绍第四种方法之前，首先要跟大家介绍一下Java中的"异或"操作符(^)。

异或操作符是Java中按位操作符的一种，那么什么是按位操作符呢？

按位操作符用来操作整数基本数据类型中的单个"比特"(bit)，即二进制位。我们都知道，计算机中是采用二进制计数，而不是十进制计数。也就是说，计算机中没有我们所谓的2、3、4、5 … 100 … 1000 … ，计算机中有的只是0和1，逢二便进一。而按位操作符会对两个参数中对应的位，也就是对用二进制表示的两个参数相对应的0或1，执行布尔代数运算，并最终生成一个结果。

当然在Java中我们一般运用按位操作符很少，而我们最开始接触按位操作符，很可能是从C语言或者数字逻辑与电路。事实上，按位操作符来源于C语言面向底层的操作，这种操作经常需要直接操纵硬件，设置硬件寄存器内的二进制位。而Java的设计初衷是嵌入电视机机顶盒内，所以这种面向底层的操作被保留了下来。Java技术的三大版本之一：JavaME，Java平台微型版正是用作嵌入式开发，用来开发数字机顶盒、可视电话等电子设备。

了解了按位操作符的概念，那么接下来，我们来了解"异或"操作

如a ^ b，若a、b两个值不同，则异或结果为1；若a、b两个数相同，则异或结果为0。大家如果要记忆的话，可以记住六字真言：同为0，异为1。

或者明白或运算的朋友也可以通过字面意思来理解，若两数相异(要么是0和1，要么是1和0)，则执行或运算；若两数相同(同为0，或同为1)，则结果为0。

如果还是有点抽象的话，没得事，直接上代码：

package 贪心;/*
作者     :XiangLin
创建时间 :2020/9/15 23:05
文件     :xxx.java
IDE      :IntelliJ IDEA
*/

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 分别把结果以二进制的形式输出
         */
        System.out.println("3的二进制：" + Integer.toBinaryString(3));
        System.out.println("4的二进制：" + Integer.toBinaryString(4));
        System.out.println("3 ^ 3 的二进制：" + Integer.toBinaryString(3 ^ 3));

        System.out.print("3 ^ 0 的二进制：" + Integer.toBinaryString(3 ^ 0));
        if (3 == (3 ^ 0))
            System.out.println(",也就是十进制的3");

        System.out.print("4 ^ 3 ^ 3 的二进制：" + Integer.toBinaryString(4 ^ 3 ^ 3));
        if (4 == (4 ^ 3 ^ 3))
            System.out.println(",也就是十进制的4");
    }
}

Output:

好戏开场，通过异或操作实现两个数互换

package 贪心;/*
作者     :XiangLin
创建时间 :2020/9/15 23:08
文件     :xx.java
IDE      :IntelliJ IDEA
*/

import java.util.Random;

public class Exchange4 {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 随机生成两个固定序列的0-100之间的整数，
         * 其中101表示生成的数范围区间在：[0-101)
         */
        Random random = new Random(51);
        int a = random.nextInt(101);
        int b = random.nextInt(101);
        System.out.println("交换前：a = " + a + ", b = " + b);

        a = a ^ b; // 此时, a == a ^ b
        b = a ^ b; // b == a ^ b ^ b == a, 此时b == a
        a = a ^ b; // a == a ^ b ^ a == b, 此时a == b
        System.out.println("交换后：a = " + a + ", b = " + b);
    }
}

Output:

引用数据类型

想必大家已经学了四种方法，已经对两个数互换信心满满，那么接下来，我们来看一道面试题：

package 贪心;/*
作者     :XiangLin
创建时间 :2020/9/15 23:10
文件     :xx.java
IDE      :IntelliJ IDEA
*/

public class Exchange5 {
    public static void main(String[] args) {
        Integer a = 10;
        Integer b = 20;

        swop(a, b);
        // 打印结果：a = 20, b = 10
        System.out.println("a = " + a + ", b = " + b);
    }

    private static void swop(Integer a, Integer b) {
        // 完成此处代码
    }
}

如代码所示，完成指定位置的代码，使得程序最后的运行结果为：a = 20, b = 10

你可能觉得这还不简单，然后"刷刷刷"完成可能如以下的代码：

private static void swop(Integer a, Integer b) {
        a = a ^ b;
        b = a ^ b;
        a = a ^ b;
    }

然后再看输出结果就傻眼了:

纳尼，不变？这是为什么？想知道为什么的可能需要自行了解一下Java内存模型了，毕竟Java里面没有C语言的指针(小声bb)。当然，本博主以后可能也会出这方面的博客。

下面让我来揭晓正确答案吧！

 private static void swop(Integer a, Integer b) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        // 完成此处代码
//        a = a ^ b;
//        b = a ^ b;
//        a = a ^ b;

        int x = a;
        int y = b;

        // 运用反射来操作Integer
        Class c = Integer.class;
        Field field = c.getDeclaredField("value");
        // 授权访问私有
        field.setAccessible(true);
        // 将 a、b的值分别设置为y、x的值
        field.setInt(a, y);
        field.setInt(b, x);


    }

当当当当，控制台输出如下：

至于如果有朋友想了解反射的知识，可以关注我的博客哦！毕竟反射是我当年学习JavaSE知识觉得最神奇也最喜欢的三个知识之一。

至于第六种方法嘛：

 private static void swop(Integer a, Integer b) {
        System.out.println("a = " + b + ", b = " + a);
        // 终止Java虚拟机的运作
        System.exit(0);
    }

哈哈，不要打我哦，我就皮这一下…

毕竟，题目只是说，使得运行结果为：a = 20, b = 10 即可(^_−)☆