看了很多编程方面的知识,在慕课网上的一个关于二进制的视频中,偶然听见老师说采用异或运算的方法交换两个数字的顺序可以提高效率,原因是位运算是直接对二进制位进行运算,而二进制位更接近底层。
因此,我一直信誓旦旦的给朋友们普及异或运算的高效率,直到被别人反驳之后,我去网上搜了很多相关的文章。然后发现很多地方都说异或运算效率很低。于是我测试了一下,为了测试更精确,让交换位置的操作循环执行一定次数,然后再把两个数字复原之后用第二种交换方法继续运行。
首先我用的是Java进行测试:
public class ss {
public static void main(String[] args) {
int a = Integer.MAX_VALUE;
int b = Integer.MIN_VALUE;
int temp;
long num = 909999999;
long time1 = System.currentTimeMillis();
for (long j = 0; j < num; j++) {
a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;
}
long time2 = System.currentTimeMillis();
a = Integer.MAX_VALUE;
b = Integer.MIN_VALUE;
long time3 = System.currentTimeMillis();
for (long i = 0; i < num; i++) {
temp = a;
a = b;
b = temp;
}
long time4 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(time2 - time1);
System.out.println(time4 - time3);
}
}
运行结果是:
采用异或运算交换位置所花的时间比直接用中间变量赋值慢了一半。虽然我也不想相信,可惜事实如此。某天偶然看见某篇文章上写的两种方法交换时的汇编指令条数。采用异或指令所用指令条数远远多于直接用三个变量交换的方法。
然后我采用C语言再次测试了一下两种方法所花时间,代码如下:
#include <time.h>
#include <stdio.h>
int main() {
long start1, finish1;
long start2, finish2;
long time1, time2;
int a = 12345678;
int b = 87654321;
int temp;
long num = 99999999999999999;
start1 = clock();
for (long j = 0; j < num; j++) {
a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;
}
finish1 = clock();
a = 12345678;
b = 87654321;
start2 = clock();
for (long i = 0; i < num; i++) {
temp = a;
a = b;
b = temp;
}
finish2 = clock();
time1 = finish1 - start1;
time2 = finish2 - start2;
printf("%ld\n", time1);
printf("%ld\n", time2);
return 0;
}
运行结果如下:
然后我交换了两个循环的位置,再次运行,结果如下:
采用异或运算交换两个变量位置的耗时几乎是“土方法”的两倍。
彻底绝望了,写这篇文章,就是为了澄清这个很多人都不知道的事实。代码可能写的不够严谨,结果可以有误差,但是至少证明异或运算效率并不高,不要被所谓的位运算遮蔽了双眼。