【java面试题】不定义新变量的情况下交换两个Integer变量_java 不定义新变量交换值

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解题思路:
没有引入新变量的话,只能在a、b之间互相计算,将两个变量值信息混合在一起赋值给其中一个变量如a保存,再用另外一个变量b将混合变量a分离出a值赋值给b,那么现在b变量就是原来a的值,再用现在b变量(即原来的a的值)去将混合变量分离出b原来的值赋值给a。这样就可以实现没有新变量值就可以交换值。而其中的混合算法和分离算法很重要,要保证求值的唯一性(即y=fun(x),一个x值只能有一个y值对应)。下面给出三种算法:
1、异或算法


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

        swap(a, b);

        System.out.printf("a is %d,b is %d", a, b);
    }

    public static void swap(Integer a, Integer b) {
        a = a ^ b;//混合算法
        b = a ^ b;//分离算法
        a = a ^ b;//分离算法
        System.out.printf(" a is %d,b is %d \n", a, b);
    }
}

运行结果:

 a is 20,b is 10 
a is 10,b is 20

为什么异或算法可以?因为它满足唯一性,例如 1 和 0的异或是1 ,1和1的异或是0,
反推的话,知道了异或结果是1,而一个值为1,那么另外一个参与异或的必定是0。

具体举个例子:

a = 10101
b = 10011

a^b = 00110

a = 10101
b = 10011
----------
    00110   

将异或结果与a异或可以求出b,得出的结果是 10101,等于b的值

a^b = 00110
a   = 10011
----------
      10101

也就是可以得出一个结论:
c=a^b, 那么 a= c^b,b=c^a;

2、加减法

代码:


public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Integer a = 10;
        Integer b = 20;
        swap(a, b);
        System.out.printf("a is %d,b is %d", a, b);
    }
    public static void swap(Integer a, Integer b) {
        a = a + b;
        b = a - b;
        a = a - b;
        System.out.printf(" a is %d,b is %d \n", a, b);
    }
}

运行结果:

 a is 20,b is 10 
a is 10,b is 20

加减法的原理很好理解,c= a+b, a= c-b,b= c-a。

3、乘除法
代码:


public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Integer a = 10;
        Integer b = 20;
        swap(a, b);
        System.out.printf("a is %d,b is %d", a, b);
    }
    public static void swap(Integer a, Integer b) {
        a = a \* b;
        b = a / b;
        a = a / b;
        System.out.printf(" a is %d,b is %d \n", a, b);
    }
}

运行结果:

 a is 20,b is 10 
a is 10,b is 20

乘除法的原理也很简单:c= a*b , a= c / b ,b= c / a;

4、讨论
4.1 与算法行不行?

举个例子: 1 与 0 结果是0,反过来,知道了与的结果是0,一个值为1,那么可以推出,另外一个值必定是0。但是要是一下面这种情况就失效了,知道了与的结果是0,一个值为0,那么推出另外一个值可能为0,也可能1,这种模棱两可的结果不满足推导结果的唯一性,所以就不能用在这道题中。

4.2 关于Java是值传递还是引用传递的问题讨论

某面试官(liwen zaozhi)说Java是引用传递。说main方法中的 System.out.printf("a is %d,b is %d", a, b);可以输出交换后的结果。他说对了一半。上面的变量是包装类:Integer ,传的值是a对象对应的引用句柄值,按理在swap方法处理之后可以在main方法中获取值。为什么输出结果没有呢?
分析一下过程:
在这里插入图片描述
那传递的是引用的句柄值,那么应该可以修改引用句柄对应的对象的值。现实上没有发生这样的事,为何?原因出在Integer 包装类中的 private final int value;,不可变对象。
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面试准备

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