Cseréljen fel két számot harmadik változó használata nélkül: C, Python Program
A programozásban a nyelvcsere két változó értékének felcserélését jelenti. A változó tartalmazhat számot, karakterláncot, listát vagy tömböt, objektumot stb. A csere általános módja az, hogy egy ideiglenes változót használunk az értékek megtartására. Például,
A két szám felcserélésének általános lépései a következők:
- Egy ideiglenes C változót deklarált
- Rendelje A értékét C-hez, ami azt jelenti, hogy C = A. Most C = 20
- Rendelje B értékét A-hoz, tehát A = 30
- Rendelje C értékét B-hez, tehát B = 20, mivel C értéke 20.
Így történik a csere egy ideiglenes változó segítségével. Ez a módszer egész számok és lebegőpontos számok esetén is működik.
Csere az aritmetikai egyenlet segítségével
Mint tudjuk, a csere két objektum vagy mező vagy változó tartalmának felcserélését jelenti. A csere aritmetikai művelettel azt jelenti, hogy a swap műveletet a matematikai egyenlet, azaz az összeadás és a kivonás segítségével hajtjuk végre.
Ha kapunk két számot, és ideiglenes változó nélkül cseréljük fel, akkor három aritmetikai egyenlet segítségével felcserélhetjük a számokat.
Pszeudokód számok cseréjéhez aritmetikai művelettel:
A = A + B B = A - B A = A - B
Tegyük fel, hogy két számunk van, A = 20 és B = 30.
1. feltétel: A = A+B
Tehát A jelenlegi értéke 20+30 = 50
2. feltétel: B = AB
Most B = 50-30 = 20
Láthatjuk, hogy megkaptuk A értékét B-ben
3. feltétel: A = AB
Végül A = 50-20 = 30
A kezdeti értéke B.
Szóval felcseréltük a számokat.
Itt van a program két szám felcserélésére C/C++:
#include<stdio.h> int main() { int a, b; printf("Enter value of A: "); scanf("%d", & a); printf("Enter value of B: "); scanf("%d", & b); printf("A = %d, B = %d", a, b); a = a + b; b = a - b; a = a - b; printf("\nNow, A = %d, B = %d", a, b); }
output:
Enter value of A: 20 Enter value of B: 30 A = 20 , B = 30 Now, A = 30 , B = 20
Program be Python:
a = int(input("Enter value of A: ")) b = int(input("Enter value of B: ")) print("A = {} and B = {}".format(a, b)) a = a + b b = a - b a = a - b print("Now, A = {} and B = {}".format(a, b))
output:
Enter value of A: 20 Enter value of B: 30 A = 20 , B = 30 Now, A = 30 , B = 20
Most Python, még számtani műveleteket sem kell végrehajtanunk. Használhatjuk:
a,b = b,a
Itt van egy demonstráció, ahol a=20, b=30;
Csere a Bitwise XOR használatával Operator
Ez a módszer XOR csereként is ismert. Az XOR jelentése kizárólagos VAGY. Ebben a bitenkénti műveletben két bitet veszünk bemenetként az XOR-ba. Ahhoz, hogy az XOR-ból egy kimenetet kapjunk, csak egy bemenetnek kell 1-nek lennie. Ellenkező esetben a kimenet 0 lesz. A következő táblázat az A B bemenet összes kombinációjának kimenetét mutatja.
Tudnunk kell, hogyan működik az XOR művelet két szám felcseréléséhez a bitenkénti művelettel. Itt van egy táblázat az XOR-hoz, ahol A és B a bemeneti értékek.
A | B | A XOR B |
---|---|---|
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
Ha két bemenet azonos értékű, akkor az XOR művelet 0-t ad; egyébként 1. Ebben a példában 3 XOR műveletet fogunk használni. A legtöbb programozási nyelvben az XOR-t „^”-ként jelölik.
Tegyük fel, hogy A=4 (binárisban = 0100) és B=7 (binárisban 0111)
1. feltétel: A = A ^ B
A | 0 | 1 | 0 | 0 |
B | 0 | 1 | 1 | 1 |
A^B | 0 | 0 | 1 | 1 |
Most A = 0011 (binárisan).
2. feltétel: B = A^B
A | 0 | 0 | 1 | 1 |
B | 0 | 1 | 1 | 1 |
A^B | 0 | 1 | 0 | 0 |
Tehát B = 0100, ami A kezdeti bináris értéke volt.
3. feltétel: A = A^B
A | 0 | 0 | 1 | 1 |
B | 0 | 1 | 0 | 0 |
A^B | 0 | 1 | 1 | 1 |
Végül A = 0111, amely B ekvivalens bináris értéke volt.
Program C/C++:
#include<stdio.h> int main() { int a, b; printf("Enter value of A: "); scanf("%d", & a); printf("Enter value of B: "); scanf("%d", & b); printf("A = %d, B = %d", a, b); a = a ^ b; b = a ^ b; a = a ^ b; printf("\nNow, A = %d, B = %d", a, b); }
output:
Enter value of A:4 Enter value of B:7 A=4, B=7 Now, A=7, B=4.
Program be Python:
a = int(input("Enter value of A: ")) b = int(input("Enter value of B: ")) print("A = {} and B = {}".format(a, b)) a = a ^ b b = a ^ b a = a ^ b print("Now, A = {} and B = {}".format(a, b))
output:
Enter the value of A:10 Enter the value of B:15 A=10 and B=15 Now, A=15,B=10.
Csere Numbers bitenkénti aritmetika használatával
Ez a módszer megegyezik az aritmetikai módszerrel, de az összeadás és a kivonás végrehajtásához bitenkénti műveleteket fogunk használni, mint például az ÉS, VAGY és a Compliment. Mielőtt a lépcsőhöz mennénk, gyorsan nézzük át a „Bók”-ot.
Az 1-es komplementer azt jelenti, hogy az összes 0-t 1-re és 1-et 0-ra változtatunk. Nézzünk egy példát.
- Tételezzünk fel egy 23-as számot, egy decimális számot.
- A binárissá konvertálás az 10111-et adja. Csak 5 bit van, de a számítógép 8,16,32,64 .. bitben tárolja a számokat. Tehát adjunk hozzá nullát a bináris elé. Nem változtatja meg a szám eredeti értékét. Szóval lesz belőle 00010111.
- Mint tudjuk, az 1-es bók azt jelenti, hogy az összes 0-t 1-re és 1-et 0-ra változtatunk, tehát az 1-es komplementerének végrehajtása 00010111 ad 11101000
Ennek az 1-nek a kiegészítése a legtöbb programozási nyelvben a „~” szimbólummal van jelölve. Ha ezt a szimbólumot bármely egész vagy lebegőpontos érték elé helyezi, akkor az 1 komplementerét kapja.
A 2-es komplementere pedig azt jelenti, hogy bináris „1”-et adunk az 1-es komplementeréhez. Ha a fenti számhoz 2 kiegészítést teszünk:
- Bináris = 00010111
- 1-es bók = 11101000
- 2 dicsérete:
11101000
+ 1
11101001
Tehát a 2 komplementere 11101001. Ez a -23 binárisa.
Összefoglalva, egy A szám 2-es kiegészítésének végrehajtása a következőképpen fog kinézni:
2 komplementere A = (~A) + 1
Most tegyük fel, hogy A=8 (bináris 00001000), B=10(00001010)
1. feltétel: A = (A és B) + (A | B)
Egyenértékű: A = A + B.
A és B = 00001000 és 00001010 = 00001000
A | B = 00001000 | 00001010 = 00001010
Most, 00001000 + 00001010 = 00010010 (tizedesjegy 18)
Tehát A = 18
2. feltétel: B = A + (~B) + 1
Egyenértékű: B = AB
Itt B = A – B
A fentiekből kiindulva, ha kivonást kell végrehajtanunk, akkor a negatív számhoz 2-es kiegészítést hajtunk végre, majd összeadjuk.
Tehát -B = ~B + 1
Most B = 00010010 + (11110101) + 1 = 00001000
B értéke megegyezik a 8-as decimális számmal, amely a kezdeti érték volt.
3. feltétel: A = A + (~B) + 1
Egyenértékű: A = AB
Most A = 00010010 + 11110111 + 1
A = 00001010 (egyenértékű a 10-es decimális számmal)
Végül A megkapta B értékét. Így a csere befejeződött.
Program C/C++:
#include<stdio.h> int main() { int a, b; printf("Enter value of A: "); scanf("%d", & a); printf("Enter value of B: "); scanf("%d", & b); printf("A = %d, B = %d", a, b); a = (a & b) + (a | b); b = a + ~b + 1; a = a + ~b + 1; printf("\nNow, A = %d, B = %d", a, b); }
output:
Enter the value of A: 8 Enter the value of B:10 A=8, B=10 Now, A=10, B=8
Program be Python:
a = int(input("Enter value of A: ")) b = int(input("Enter value of B: ")) print("A = {} and B = {}".format(a, b)) a = (a & b) + (a | b) b = a + ~b + 1 a = a + ~b + 1 print("Now, A = {} and B = {}".format(a, b))
output:
Enter the value of A: 25 Enter the value of B: 25 A = 25 and B = 25 Now, A = 25 and B = 25
Mi az aritmetikai túlcsordulás?
A túlcsordulás kifejezés a határérték túllépését jelenti. Az aritmetikai túlcsordulás azt jelenti, hogy bármely aritmetikai művelet eredménye meghaladja a számítógép-architektúra számábrázolási tartományát vagy határát. Például, ha egy számot elosztunk nullával, akkor végtelenné válik, és a számítógépes számrendszer nem tudja 32 vagy 64 bitben tartani.
Az aritmetikai túlcsordulás következménye lehet:
- Két pozitív szám összeadása negatívvá válik. Mert az előjelbit lehet 1, ami negatív számot jelent.
- Két negatív szám összeadása pozitív lesz. Mert az előjelbit 0 lehet, ami pozitív számot jelent.