Question

我试图在Python中编写Quicksort代码（请参阅问题末尾的完整代码），在分区函数中，我应该交换数组的两个元素（称为x）。我使用以下代码进行基于xor运算符的交换：

x[i]^=x[j]
x[j]^=x[i]
x[i]^=x[j]

我知道它应该可以工作，因为xor运算符的nilpotence（即x^x=0）并且我已经在Java和C中完成了一百万次而没有任何问题。我的问题是：为什么它在Python中不起作用？它似乎在x[i] == x[j]（也许是i = j？）时无效。

x = [2,4,3,5,2,5,46,2,5,6,2,5]
print x
def part(a,b):
  global x
  i = a
  for j in range(a,b):
    if x[j]<=x[b]:
      x[i]^=x[j]#t = x[i]
      x[j]^=x[i]#x[i] = x[j]
      x[i]^=x[j]#x[j]=t
      i = i+1
  r = x[i]
  x[i]=x[b]
  x[b]=r
  return i
def quick(y,z):
  if z-y<=0:
    return
  p = part(y,z)
  quick(y,p-1)
  quick(p+1,z)
quick(0,len(x)-1)
print x

Answer 1

至于为什么它不起作用，它真的应该不重要¹，因为你shouldn't be using首先代码就像那样，特别是当Python为您提供非常好的“原子交换”功能时：

x[i], x[j] = x[j], x[i]

我一直认为，所有程序都应该首先针对可读性进行优化，只有在明确需要和明显优势的情况下才能实现性能或存储改进（我从未见过一些XOR技巧）非常小的数据环境，如某些嵌入式系统）。

即使在不提供这种漂亮功能的语言中，使用临时变量也更具可读性，可能更快：

tmp = x[i]
x[i] = x[j]
x[j] = tmp

¹但是，如果确实想知道它为什么不起作用，那是因为这个技巧可以交换两个不同的变量，但是当你将它与相同的变量一起使用时效果不是很好，这是你在x[i]尝试与x[j]交换i时所做的事情。等于j。

它在功能上等同于以下内容，添加了print语句，因此您可以看到整个事物分崩离析的地方：

>>> a = 42
>>> a ^= a ; print(a)
0
>>> a ^= a ; print(a)
0
>>> a ^= a ; print(a)
0

与两个不同的变量形成对比，可以正常使用：

>>> a = 314159; b = 271828; print(a,b)
314159 271828

>>> a ^= b; print(a,b)
61179 271828

>>> b ^= a; print(a,b)
61179 314159

>>> a ^= b; print(a,b)
271828 314159

问题在于这个技巧通过逐渐在两个变量之间传递信息（类似于fox/goose/beans难题）而起作用。当它是相同的变量时，第一步并没有传递信息，因为它会破坏它。

Python的'原子交换'和临时变量的使用都将完全避免这个问题。

Answer 2

我正在审查这个事实，例如，你可以像下面的表达式一样表达xor：

a xor b = (a or b) - (a & b)

所以，基本上，如果你用b替换a，哇！的xDD 你会得到它，零。

使用XOR运算符交换数组在Python中不起作用

2 个答案: