Swap die 2 Werte von 2 Variablen ohne eine Dritte variable; python

So, ein Freund von mir fragte, wie mein python-Programmierung zu kommen; ich sagte, dass ich eine Menge zu lernen und, dass Sie es war kommt gut voran. Dann mein Freund, ein Mathematik-snob, der mich fragt:

"Können Sie die swap-Wert von 2 Variablen ohne eine Dritte variable als temporäre Platzhalter?"

InformationsquelleAutor todd_dsm | 2014-07-19
  1. 24

    Den kanonischen Weg zu tauschen zwei Variablen in Python ist

    a, b = b, a

    Bitte beachten Sie als das gilt, was der "Typ" von a oder b ist (numeric, string, Tupel, Objekt, ...). Natürlich, es funktioniert auch, wenn beide Variablen referenzieren Werte verschiedener Typen.

    Als viele imperativen Sprachen, Python wertet Zuweisungen von rechts nach Links. Konzeptionell Verhalten sich alle wie wenn ein Tupel wurde zu bauen, für den rechten Teil des Ausdrucks, und dann dekonstruiert durchführen, die Beeinträchtigung der linken hand Teil. Dieser hat bereits erklärt, mehr als deutlich kann ich hier: https://stackoverflow.com/a/14836456/2363712

    Die wirklichen details sind implementierungsabhängig obwohl. Zum Beispiel, um zu bauen auf ein Kommentar von @undefined ist nicht eine Funktion unten, der CPython virtuelle Maschine hat eine ROT_TWO opcode, die tauschen die beiden top-level-Elemente auf dem stack, und damit zu optimieren solche Allüren. Siehe diesen früheren Antwort eine ausführliche Erklärung: https://stackoverflow.com/a/21047622/2363712

    • Intern kann dies eine zusätzliche Position auf dem Stapel, obwohl. Es gibt einen Weg, um Python-bytecode(?) Anweisungen, um das herauszufinden, aber ich weiß nicht, aus der Spitze von meinem Kopf ...
    • Umsetzung detail? 😉 Im ernst, Sie haben wahrscheinlich Recht. Aber so wie ich die Frage verstehen, das ist wirklich ohne die Verwendung einer Dritten Python-variable, nicht "eine intermediate-Speicher".
    • Ein Tupel wird nicht erstellt, wenn wir tauschen nur 2 Variablen, statt ROT_TWO verwendet.
    • Vielen Dank für den pointer! Ich passe meine Antwort die beste, die ich kann, um zu reflektieren, als.
    • Ich denke, Sie sollten wahrscheinlich ersetzen Sie den link in deine Antwort mit dieser tollen Antwort von Martijn.
    • Nochmals vielen Dank. Endlich, ich halte Sie beide, als Martijn Antwort ist große über den CPython-Implementierung, in der Erwägung, dass die Vorherige hat die Tugend der Einfachheit. Auch wenn das später nicht "korrekt" aus dem Blickwinkel der Implementierung, ich denke, es bietet eine Darstellung "richtig genug" zu sein, verständlich für die meisten Python-Neulinge. Oder bin ich da falsch?
    • Du hast Recht, Sie sollte halten.
    • "Wie viele imperativen Sprachen, Python auswerten von rechts nach Links" - Nein, es ist fast immer von Links nach rechts. Die Abtretung ist nur ein seltsamer Sonderfall.

    InformationsquelleAutor Sylvain Leroux
  2. 4
     x = x + y;  // x now becomes 15
 y = x - y;  // y becomes 10
 x = x - y;  // x becomes 5

    Dies ist der Haupt-code-snippet
    Dies ist, was Ihr Freund meinte

    • x = 15 y =5 ; x = 15 + 5 =20 ; y =20-15 = 5; y-Wert ist 5 jetzt. x = 20-5 =15;
    InformationsquelleAutor Gokul Kurup
  3. 1

    Wenn Ihr Freund ist ein "Mathe-snob", mag er im Kopf haben einen besonderen trick, die Sie verwenden können, in den Sprachen, wo Sie können anwenden der XOR-Funktion der bitstring-Darstellung von zahlen.

    Sagen, wir haben die Variablen X und Y, beginnend mit Werten von eine und b beziehungsweise. Führen Sie die folgenden Aufgaben (die Werte der Variablen, der das Ergebnis angezeigt werden als Kommentare):

    (start)      # X == a; Y == b
X = X XOR Y  # X == a XOR b;  Y == b
Y = X XOR Y  # X == a XOR b;  Y == b XOR (a XOR b)
X = X XOR Y  # X == (a XOR b) XOR b XOR (a XOR b);  Y == b XOR (a XOR b)

    Da XOR ist assoziativ, wir können gruppiert die resultierenden Gleichungen wie folgt:

    X == (a XOR a) XOR (b XOR b) XOR b
Y == (b XOR b) XOR a

    Weil x XOR x == 0 und x XOR 0 == x, wir können einfach entfernen Sie alle Paare von Variablen mit XOR verknüpft, mit sich selbst, und was übrig bleibt, ist:

    X == b
Y == a

    ist das, was wir wollten, wechseln die Werte ohne Verwendung einer Dritten Variablen.

    Es ist eine Weile da ich leider keine bit-manipulation in Python, so dass ich kann Ihnen nicht sagen, ob dieser trick funktioniert auch in Python, aber es gibt Sprachen, wo es funktioniert. Ich kann auch nicht sagen, ob es tatsächlich ausreichend Vorteile für den Ausgleich Ihrer nicht-Offensichtlichkeit.

    • Eigentlich hast du Recht. Zu der Zeit mein Freund konnte sich nicht erinnern, was es war. Sie sich erinnern konnte, das problem aber nicht der name der Lösung. Ich stolperte über XOR vor kurzem und Fragen Sie über Sie; Sie bestätigt.
    • Tatsächlich, meine Hoffnungen mit den ersten teilen wurden bestimmt, um eine Baustein zu einem größeren Gespräch beenden mit einem sprachenunabhängigen Antwort; diese Hoffnungen starben fast sofort. Mein Beispiel war nur in python. Das ist nur, wo ich damals war. Soweit ich bin besorgt, @afeldspar die richtige Antwort.
    InformationsquelleAutor afeldspar
  4. 1

    können Sie auch direkt versuchen,

    a, b = b, a

    Einen kanonischen Weg, um exchange den Wert ohne Verwendung der Dritten Variablen.

    InformationsquelleAutor Krutarth Gor
  5. -5

    Einem scheinbar einfachen Frage. Im Nachhinein betrachtet, vermutlich entwickelt, um zu bestimmen, ob oder nicht du denkst mathematisch. Ich überlegte, es ist nicht ein einfaches problem, aber nicht außer Reichweite.

    Als Forschung zeigt, dies ist eine ziemlich häufige Frage, die mit vielen gut und schlecht Antworten. Ich glaube, ich habe gefunden eine anschauliche Lösung:

    #!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

# MODULES


# VARIABLES
x = 20
y = 10


# FUNCTIONS
# Swap 2 vars: longhand method, the portable way:
def swapNosL(val1, val2):
    print("BEFOR: val1: %r,  val2: %r") % (val1, val2)
    val1 = val1 + val2
    val2 = val1 - val2
    val1 = val1 - val2
    print("AFTER: val1: %r,  val2: %r") % (val1, val2)
    return(val1, val2)


# Swap 2 vars: shorthand method, the non/less-portable way:
def swapNosC(val1, val2):
    print("BEFOR: val1: %r and val2: %r") % (val1, val2)
    val1, val2 = val2, val1
    print("AFTER: val1: %r and val2: %r") % (val1, val2)
    return(val1, val2)


# MAIN PROGRAM
print("")
print("The Problem:")
print("We need to swap 2 variables without using a 3rd.")
print("The values: 'x' is %r and 'y' is %r.") % (x, y)
print("")

(retVal1, retVal2) = swapNosC(x, y)
print("")
print("Now values: 'x' is %r and 'y' is %r.") % (retVal1, retVal2)

print"\n"

    Zwar gibt es einige unnötige Wiederholungen, die Logik ist solide. Baseline:

    1) Es funktioniert mit allen ganzen zahlen sowohl positive als auch negative; habe ich noch nicht getestet schwimmt noch.

    2) Der gleiche Speicher benutzt wird 1 oder andere Weise; nur 2 Variablen verwendet werden, so oder so.

    3) Portabilität ist (oder sollte) immer ein Ziel. In dem Fall, dass Programmiersprachen gehen Weg, und Sie brauchen, um Anschluss zu einem neuen, Forschung zeigt, dass der Umgang mit diesem problem mathematisch wird eine größere Portabilität.

    In das "schlechte" Beispiel, diese Methode ist sprachspezifisch und die Portierung von einer Sprache würde (irgendwann) erfordern eine andere Lösung. Ich hoffe, dass Python geht nie den Weg des COBOL-aber die Zukunft ist groß.

    Jedoch in den "guten" Beispiel der Mathematik wird in ähnlicher Weise behandelt, in der C-Sprache. In der Tat, Forschung zeigt auch, Mathe ist in der Regel auf die gleiche Weise behandelt in den meisten Sprachen.

    Deshalb verlässt die Mathematik in Takt und nur Verhandlungen über die syntax-änderung ist, desto mehr tragbare Methode.

    Irgendwann werde ich zugeben, dass mein Freund, dass dies war eine gute Gelegenheit zum lernen für mich. Aber nicht für eine Weile. Ich fand die Antwort, scheiterte aber durch Betrug mit der Forschung.

    TT

    • Dies würde aber nur funktionieren, auf numerische Variablen, richtig?
    • Können Sie erklären, warum left, right = right, left wird als eine "schlechte Antwort"? So wie ich das verstehe, ist die Frage "Python-orientierte" -- also warum nicht die Sprache Idiome, um Probleme zu lösen.
    • Ehrlich gesagt, ist die erste Methode, die du gepostet wird, ist ein schrecklich Art und Weise der Umsetzung swap in Python. Es werden nicht schweigend auf viele floating-point-Werte, und es nicht für nicht-numerische Typen.
    • Ich bin mir nicht sicher, warum Sie würde wollen, dass eine "portable" Weg, dies zu tun, um ehrlich zu sein. Es ist nicht wie Menschen kopieren, Python-code, fügen Sie ihn in eine .c-Datei, und ein paar Anpassungen vornehmen. Wenn alles, was Sie tun ist, tauschen Nummern, ich weiß nicht, ob es die Mühe Wert ist, für solch eine low-level-Operationen.
    • die 'Links, rechts = rechts, Links" Erläuterungen zu den unter das Programm.
    • Getestet habe ich nach der änderung von Ganzzahlen in strings die Ausgabe noch swaps Werte.
    • WAHR. Während der code erfordern würde, die Normalisierung zu einer Art von 'int' oder 'float' die Logik hält immer noch.
    • Portabilität ist ein kleiner, aber wichtiger Schritt. Wie läuft ein 10k-marathon und stoppen einer 100 Meter vor der Ziellinie. Das Programm ist das harte Arbeit; die Portabilität ist die letzten paar Schritte. Und in der Regel, es ist die Sache, die macht man sich wie ein nachdenklicher Programmierer in einem interview; wenn Sie nicht denken, der andere Kandidat ist.
    • wenn es nur ein oder zwei Zeilen code, und es ist riskant und suboptimal in beiden Sprachen, dann würde ich nicht so besorgt über Portabilität. Wenn ich daran denke, Portabilität betrifft, denke ich, dass Dinge wie "werden diese Signale korrekt auf Windows?" und nicht "wie kann ich diese variable ändern, swap auf C beim Wechsel so wenig Zeichen wie möglich?"
    • Sie kann sich nicht normalisieren, eine Liste oder ein dict, um eine Anzahl. Und dies funktioniert nicht für die meisten Schwimmer entweder, weil, wie floating-point-zahlen arbeiten. Es gibt keinen Grund, um code zu schreiben, der übersetzt werden kann fast von Zeichen in eine andere Sprache anstelle des Schreibens von code, der funktioniert gut in der Sprache, in der Sie arbeiten.
    • Ich bin nicht dagegen, das peer-review-hab mich aber schon gut genug, um meine arbeiten zeigen. Wenn Sie gehen, Stimmen Sie mir nach unten, dann zeigen Sie eine bessere Methode, indem Sie Ihre Arbeit. Das wird uns von der Meinung zur Tatsache; die alternative ist ein wenig faul.
    • ja - beide sind Portabilität Fragen. Auch wenn Sie beginnen mit Worten wie "riskant" es macht mich denken, dass mehr Tests erforderlich. Vollständig getestet Posen stark, wenn nicht vollständig, entschärft die Gefahr.
    • das Problem, das Sie angesprochen wurde erste über die Datentypen 'int' und 'float', jetzt, das Sie erweitern möchten, die auf Listen und dictionaries? Versuchen Sie, halten Sie Ihre Kommentare im Kontext des Problems.
    • Der Kontext des Problems? Ihre Frage erwähnt nie irgendwelche Typen überhaupt. Es sagt "Variablen". Ihre Lösung ist die einzige Sache, die Zwangsbedingungen für das problem. Wenn Sie zwei Variablen beliebigen Typs in die erste Lösung, es funktioniert wie erwartet. Die zweite Funktion erfolgreich ist, wenn die Variablen, die Ganzzahlen sind, geben falsche Ergebnisse für floating-point-zahlen und einige Objekte mit benutzerdefinierten Operatoren und wirft einen Fehler für alle anderen Objekte. Es ist nicht einmal Arbeit in Ihre seltsamen Annahmen. Es muss noch nicht mal technisch funktionieren in C, wo der überlauf ist technisch nicht definiert.
    • Die einzige seltsame Annahme war swapping Ganzzahlen und strings - nicht so seltsam, wenn man darüber nachdenkt; passiert schön zu arbeiten. Es ist nicht ein fix-alle für jedes problem, das Sie sich vorstellen können; es wird nicht Ihre Gerichte, entfernen Sie Lippenstift für Ihr Halsband oder Ihre Steuern zahlen. Etwas nützliches sagen oder zip es. Zeigen Sie Ihr arbeiten.
    • Getestet mit positiven und negativen schwimmt - es hält immer noch. Ich bin mir nicht sicher, was du redest.
    • Sie selbst sagte, dass Sie wollte, swap floating-point-zahlen, aber deine Lösung ist auch nicht richtig. Zum Beispiel, Argumente 0.0000001 und 1000000 gibt falsche Ausgabe. Und ich bin mir nicht wirklich sicher, warum Sie erwähnten Zeichenfolgen; es ist definitiv nicht die Arbeit mit Ihnen (Sie haben keine Subtraktion-operator definiert).
    • 1) Schwimmer: was Ihr seht ist der exponent Schreibweise, weil ein byte-count-Wort-Grenze überschritten wurde, aber - es bricht in der Lösung, die Sie bevorzugen sowie. So, konvertieren Sie die zahlen ändern Sie dann die '%r ' s auf '%f ' s; in vim: %s/%f/%f/g; gelöst. 2) ich sagte nichts von strings, das war die Antwort auf den ersten Kommentar (TheSoundDefense); test-Ergebnisse zeigen Saiten getauscht als gut.
    • Du verstehst das nicht. Der output aus dem input, den ich gab, ist (1000000.0, 1.00000761449337e-07). Das ist nicht nur der exponent output, gibt ' s eine andere Nummer ,bevor die e. Wie wäre es damit: versuchen 0.3 und 1.0. Dass die Ergebnisse in (1.0, 0.30000000000000004). Das ist eine andere Nummer.
    • Das grundlegende problem hier ist, dass Sie versuchen, zu ersetzen eingebaute Funktionen vertauschen der Variablen für den code, das funktioniert mit weniger Eingaben, hat unerwartete Ausgaben auf einige Eingänge, kann zu unerwarteten Nebenwirkungen, und ist auch nicht mehr tragbar. Die C-version von diesem code hängt von compiler-Verhalten für integer-Werte und Ausgabe das falsche Werte für Fließkomma-Eingänge aus dem gleichen Grund. Es gibt absolut keinen Grund, immer verwenden Sie diese Funktion in der Python-code, und setzen Sie es in einer Bibliothek nur dazu führen, dass Ihr API-Konsumenten zu machen, falsche Annahmen über Ihr Verhalten.
    • 1) ich bin mir nicht sicher, was Sie tun, anders; Ihre Werte bekomme ich: Werte: 'x' ist 0.300000 und 'y' 1.000000 für Ausgang; lange, aber richtig. 2) Dies ist ein lernen auszutreiben, nicht eine API.
    • Bei mir läuft dein code in einem Python-2.7-Eingabeaufforderung. Und das spielt keine Rolle. Die Ausgabe für die erste Eingabe, die ich vorgeschlagen, ist immer noch falsch. Und wenn Sie nicht verstehen, wie 0.000000100000761449337 unterscheidet sich von 0.0000001, kann ich dir nicht helfen.
    • OK, es ist eine Lernübung. Sie fragte, wie etwas in Python. Sie schlug eine Lösung. Mehrere Leute, mich eingeschlossen, erklärte die Probleme mit deiner Lösung. Ihre Kommentare zeigen, dass Sie es versäumt haben, etwas zu lernen.
    • Ich kann sehen, dass Sie immer einen anderen Wert - ich weiß nur nicht wie; " ich bin mit es in der command line nicht erklären, was Sie tun; es gibt keine Möglichkeit, das zu tun. Sind Sie im/mit dem Dolmetscher? LEERLAUF? Wenn ich es laufen - es funktioniert, legen Sie es in ein Skript und führen Sie aus: $ python swap2vars.py
    • Das PROBLEM, DAS SIE AUFGEWORFEN BRICHT IN BEIDEN SZENARIEN (meine und die der anderen). HABEN SIE IMMER NOCH ZUM KONVERTIEREN DER ZAHLEN. Sie brach eine Wort-Grenze - gut für Sie: KONVERTIEREN Sie DIE ZAHLEN.
    • OK, Ihr Dolmetscher zu sein scheint, die Anzeige der Werte mehr gerundet als meine ist. Versuchen Sie die Eingänge 1e10 und 1e-10. Ich bekomme die Ausgabe (0.0, 10000000000.0)
    • Angesichts Ihrer neuesten Eingabe, erhalte ich die gleiche Ausgabe wie du. Die Antwort ändert sich nicht, wenn. Die floats konvertiert werden müssen, in jedem Fall.
    • Wenn von beiden Fall, du meinst entweder der Funktionen, die Sie schrieb, dann sind Sie falsch. swapNosC keine Umbauten an alle, und arbeitet für buchstäblich jedes paar von Python-Werten.
    • Testen Sie Ihre Eingaben mit beiden Funktionen erzeugt genau das gleiche Ergebnis für mich. Sie müssen möglicherweise einige esoterische ökologischen Zustand einstellen - oder ich. Aber ich kann mir nicht vorstellen, was es sein könnte. Weiter, dies ist ein Fehler von python statische Semantik. In diesem Fall Python sollte die Anzeige einer aussagekräftigen Fehlermeldung, wie überall sonst. Stattdessen Runden vorhersehbar, aber potentiell unerwünschte Weise. Keine Sprache sollte automatisch die Entscheidung für Sie, sondern Fehler, so dass Sie arbeiten können, um die Unzulänglichkeit. Die Funktion ist unabhängig von diesem Thema.
    • Das Verhalten, das Sie beschreiben, ist die inhärente Verhalten von floating-point-zahlen. Es ist nicht python-spezifisch oder spezifisch für meine Maschine. Es ist nicht eine Entscheidung, und es ist nicht ein Fehler. Und ich habe keine Ahnung, was die Hölle sind Sie testen, aber wenn ich swapNosC(1e10, 1e-10) ist, wird der Ausgang (1e-10, 10000000000.0). Die syntax a,b = b,a buchstäblich hat aber absolut nichts mit der Schalter, der name bezieht sich auf die Wert.
    • Ich bin mit bei ich habe es geteilt: kopieren Sie es aus, speichern es in einer Datei namens swap2vars.py ändern Sie x und y auf das, was Sie wollen, und führen Sie es. Auf meinem Mac-und Linux-Maschinen, die beide Funktionen liefern das gleiche Ergebnis: exponent-notation im Fall der word-Grenze überschritten wird.
    • Ja, und swapNosL(1e10, 1e-10) Ausgänge (0.0, 10000000000.0). 0!=1e-10, so dass Sie Verhalten sich anders, und falsch.
    • es ist ein Prozess oder Umwelt-Differenz; das ist die EINZIGE SACHE, die erklären könnte, der Unterschied im output. Nicht sicher, was Sie tun, und jetzt ich don ' T care. Ich bekomme das gleiche Ergebnis in beiden.
    • Wenn Sie denken, es ist die Umwelt, die wir verwenden können, eine web-basierte Python-interpreter. Wir sollten auf jeden Fall erhalten Sie das gleiche Ergebnis in diesem Fall. Hier ein Beispiel: pythonfiddle.com/different-swap-functions.
    • Wie eine Warnung, Sie versuchen, andere beleidigen durch den Bezug auf Autismus-Spektrum-Störungen wird hier nicht toleriert werden. Ich habe bearbeitet die zuständige Kommentare um diese Verweise zu entfernen.

    InformationsquelleAutor todd_dsm
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