Как поменять местами два числа без использования временных переменных или арифметических операций?

a=a+b;
b=a-b;
a=a-b;

Это просто, но эффективно ....

В C это должно работать:

a = a^b;
b = a^b;
a = a^b;

ИЛИ круче / увлекательнее на вид:

a^=b;
b^=a;
a^=b;

Дополнительные сведения см. В этом. XOR - очень мощная операция, у которой то тут, то там возникает много интересных применений.

Почему бы не использовать стандартные библиотеки?

std::swap(a,b);

Лучший способ поменять местами два числа без использования какого-либо временного хранилища или арифметических операций - это загрузить обе переменные в регистры, а затем использовать регистры наоборот!

Вы не можете сделать это непосредственно из C, но компилятор, вероятно, вполне способен решить это за вас (по крайней мере, если включена оптимизация) - если вы напишете простой, очевидный код, такой как тот, который Кенни предложил в своем комментарии .

e.g.

void swap_tmp(unsigned int *p)
{
  unsigned int tmp;

  tmp = p[0];
  p[0] = p[1];
  p[1] = tmp;
}

скомпилированный с помощью gcc 4.3.2 с флагом оптимизации -O2 дает:

swap_tmp:
        pushl   %ebp               ;  (prologue)
        movl    %esp, %ebp         ;  (prologue)
        movl    8(%ebp), %eax      ; EAX = p
        movl    (%eax), %ecx       ; ECX = p[0]
        movl    4(%eax), %edx      ; EDX = p[1]
        movl    %ecx, 4(%eax)      ; p[1] = ECX
        movl    %edx, (%eax)       ; p[0] = EDX
        popl    %ebp               ;  (epilogue)
        ret                        ;  (epilogue)

Используя XOR,

void swap(int &a, int &b)
{
    a = a ^ b;
    b = a ^ b;
    a = a ^ b;
}

Один лайнер с XOR,

void swap(int &a, int &b)
{
    a ^= b ^= a ^= b;
}

Эти методы кажутся чистыми, потому что они не терпят неудачу ни в одном тестовом примере, но, опять же, поскольку (как и в методе 2) значение переменной изменяется дважды в одной и той же точке последовательности, говорят, что оно имеет неопределенное поведение, объявленное ANSI C.

Я раньше не видел этого решения C, но уверен, что кто-то об этом подумал. И, возможно, у меня было больше самоконтроля, чем у меня.

fprintf(fopen("temp.txt", "w"), "%d", a);
a = b;
fscanf(fopen("temp.txt", "r"), "%d", &b);

Никаких лишних переменных!

У меня это работает, но в зависимости от реализации stdio вам, возможно, придется что-то делать с буферизацией вывода.

C++11 позволяет:

• Поменять местами значения:

  std::swap(a, b);
  

• диапазоны обмена:

  std::swap_ranges(a.begin(), a.end(), b.begin());
  

• Создайте кортеж LValue с помощью tie:

  std::tie(b, a) = std::make_tuple(a, b);
  
  std::tie(c, b, a) = std::make_tuple(a, b, c);
  

В дополнение к приведенным выше решениям для случая, когда, если одно из значений выходит за пределы диапазона для целого числа со знаком, два значения переменных можно поменять местами таким образом

a = a+b;
b=b-(-a);
a=b-a;
b=-(b);

Также можно использовать умножение и деление.

 int x = 10, y = 5;

 // Code to swap 'x' and 'y'
 x = x * y;  // x now becomes 50
 y = x / y;  // y becomes 10
 x = x / y;  // x becomes 5