两个数交换

Posted 2020-10-04 RainDream

可以通过异或，或者中间变量的方式。以下比较两者的速度，各执行十亿次。

JRE环境：

java version "1.7.0_79"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.7.0_79-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 24.79-b02, mixed mode)

 

public class Main {

    public static final void swap1(int[] a, int i, int j) {
        a[i] = a[i] ^ a[j];
        a[j] = a[i] ^ a[j];
        a[i] = a[i] ^ a[j];
    }

    public static final void swap2(int[] a, int i, int j) {
        int temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] a = new int[] {13, 345};
        int times = 1000000000;
        long end;
        long start;
        start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < times; i++) {
            swap1(a, 0, 1);
        }
        end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);
        start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < times; i++) {
            swap1(a, 0, 1);
        }
        end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);
    }
}

输出：

911
906

可以看到后面的swap1方法比前面的快一些，说明JVM对代码进行了运行时优化。把swap1方法替换成swap2方法后：

    public static void main(String[] args) {
        int[] a = new int[] {13, 345};
        int times = 1000000000;
        long end;
        long start;
        start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < times; i++) {
            swap2(a, 0, 1);
        }
        end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);
        start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < times; i++) {
            swap2(a, 0, 1);
        }
        end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);
    }

输出：

556
549

可见，使用中间变量的方法比使用异或的方法要快一些。

 

把swap2方法的temp变量提到外面，省去每次声明的花费，即：

    private static int temp;
    public static final void swap2(int[] a, int i, int j) {
        temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
    }

此时输出为：

573
564

由此可见，在栈上声明变量要比使用永久代上的变量要快一些。（static变量存储在永久代，这里指的是hotspot5,6,7的虚拟机，另见where is a static method and a static variable stored in java. In heap or in stack memory）

另外把swap2改成成员方法，把temp改成成员变量：

    private int temp;
    public void swap2(int[] a, int i, int j) {
        temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
    }

输出为：

576
564

和上一个方法速度差不多。使用堆上的变量跟使用永久代上的变量差不多。