临时变量
通过建立一个临时变量来实现两数交换：
def swap(x, y):
print(x, y)
tmp = x
x = y
y = tmp
print(x, y)
return x, y
if __name__ == '__main__':
swap(1, 2)
缺点：
需要消耗额外的内存。
优点：
不限制类型，大多数类型都能使用该操作。
加减交换
通过加减法实现：
def swap(x, y):
print(x, y)
x = x + y
y = x - y
x = x - y
print(x, y)
return x, y
if __name__ == '__main__':
swap(1, 2)
假设两个数保存在x和y中：
-
先将y中的值加到x中。
即这两个数一同保存在同一内存空间x中。
-
然后用x的值减去y的值，再将其保存到内存y中。
x-y即为x最初的值。
-
最后再用x的值减去y的值，赋给内存x。
x最初的值已经在y中，所以x-y的值为y最初的值。
缺点：
该方法只适用于数值不大的数，如果数值过大，可能会越界（对于某些语言来说）。
异或交换
通过异或的操作实现：
def swap(x, y):
print(x, y)
x = x ^ y
y = x ^ y
x = x ^ y
print(x, y)
return x, y
if __name__ == '__main__':
swap(1, 2)
这个算法使用了按位异或的性质。假设x变量上的值为X，y变量上的值为Y。
-
首先，第一次异或操作得到了掩码M。M记录了X和Y两个二进制值中相等位和不相等位的信息。
例如：
x = 0110 1011 y = 1100 0010 x = x ^ y = 1010 1001 # 得到了掩码M，M记录了两个数中相等的位和不相等的位 -
然后，通过掩码M与要交换的其中一个值进行异或，就可以复原得到另外一个值。
例如，掩码M被存储在x中，那么将x和y进行异或，就可以复原出X。
y = x ^ y = 0110 1011 # 通过M与Y按位异或可以复原出X -
最后一次异或，其原理同上。
例如，将x和y再次进行异或，也就是两数差异位信息和X进行异或，就可以得到Y。
x = x ^ y = 1100 0010 # 同理，再次异或后可以复原出Y
这种方式是利用了按位异或的 “切换” 性质。按位异或会根据掩码中为1的位对另一个操作数进行切换（将1变成0，将0变成1）。
$$ \begin{array}{lll} & 1100 & 0010 & = Y \\ \oplus & 1010 & 1001 & = M \\ \hline & \textcolor{red}{\underline 0} 1 \textcolor{red}{\underline 1} 0 & \textcolor{red}{\underline 1} 01 \textcolor{red}{\underline 1} & = X \end{array} $$
缺点：
只能对整数类型执行位操作，不能对实数类型进行位操作。
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