LeetCode 面试题 16.01. 交换数字

一、题目

  编写一个函数，不用临时变量，直接交换 numbers = [a, b] 中 a 与 b 的值。

示例：

输入: numbers = [1,2]
输出: [2,1]

提示：

• numbers.length == 2
• -2147483647 <= numbers[i] <= 2147483647

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二、C# 题解

  恰逢前两天看到过位运算的方法，这里刚好用上了哈哈。使用异或操作可以交换两个 int 型变量的值而无需临时变量，异或满足交换律与结合律，具体运算如下：

$$\begin{array}{cc}& 1\oplus 1=0\\ & 1\oplus 0=1\\ & 0\oplus 1=1\\ & 0\oplus 0=0\end{array}$$

  可以发现，两个相同的数异或结果均为 0：
$$\begin{array}{cc}& 1\oplus 1=0\\ & 0\oplus 0=0\end{array}$$

  1/0和0异或结果均不变：
$$\begin{array}{cc}& 1\oplus 0=1\\ & 0\oplus 0=0\end{array}$$

  因此，对于整数 a 进行异或运算，有如下性质：
$$\begin{array}{c}a\oplus a=0\\ a\oplus 0=a\end{array}$$

  给定两个整数 a 和 b，进行如下操作：

$$\begin{array}{rl}& a^{\prime }=a\oplus b\\ & b^{\prime }=a^{\prime }\oplus b=a\oplus b\oplus b=a\oplus 0=a\\ & a^{\prime \prime }=a^{\prime }\oplus b^{\prime }=a^{\prime }\oplus a=a\oplus b\oplus a=a\oplus a\oplus b=0\oplus b=b\end{array}$$

  因此，给出代码如下（很整齐的代码hh）：

public class Solution {
    public int[] SwapNumbers(int[] numbers) {
        numbers[0] = numbers[0] ^ numbers[1];
        numbers[1] = numbers[0] ^ numbers[1];
        numbers[0] = numbers[0] ^ numbers[1];
        return numbers;
    }
}

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  当然，实际使用时不建议这样写，因为可读性太差。这里只是为了做题~