不用中间变量实现交换swap的问题

我们在实现交换的时候一般都是用一个中间变量来暂存：

void swap(int& a, int& b) {
	int temp = a; //exchange  
	a = b;
	b = temp;
}

类似于这样，然而也有不用中间变量的方法：

void swap(int& a, int& b) {
	a += b;
	b = a - b;
	a -= b;
}

还有这样：

void swap(int& a, int& b) {
	a = a^b;
	b = a^b;
	a = a^b;
}

这种取巧的方法相信大家都见过，可是，他们是有缺陷的！
是的，我被坑了，在今天手写了个快排，需要随机选一个数和第一个元素交换，一开始是用的异或交换，结果输出错误：

后面发现似乎是swap的问题，然后写了三个swap来测试：

#include<iostream>
#include<ctime>
#include<stdlib.h>
using namespace std;

void swap2(int& a, int& b) {
	a = a^b;
	b = a^b;
	a = a^b;
}

void swap1(int& a, int& b) {
	int temp = a; //exchange  
	a = b;
	b = temp;
}
void swap3(int& a, int& b) {
	a += b;
	b = a - b;
	a -= b;
}


void quicksort(int* a, int left, int right) {
	if (left < right) {
		int ra = left + (right - left + 1)*rand() / (RAND_MAX + 1);
		swap1(a[left], a[ra]);
		int x = a[left];
		int l = left;
		int r = right;
		while (true) {
			while (l < r&&a[r] >= x)
				r--;
			if (l < r)
				a[l++] = a[r];
			while (l < r&&a[l] < x)
				l++;
			if (l < r)
				a[r--] = a[l];
			if (l >= r)
				break;
		}
		a[l] = x;
		quicksort(a, r + 1, right);
		quicksort(a, left, r - 1);
	}
}


int main() {
	int a[] = { 3,1,2,0,7,5,6,9,4,8 };
	srand(time(0));
	quicksort(a, 0, sizeof(a) / sizeof(int) - 1);
	for (int i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(int); i++)
		printf("%d\t", a[i]);
	cin.get();
	return 0;
}

swap1的结果是正确的：

而swap3也错了：

注意到都是多了0元素。后面经过我的探究发现了问题所在！

就是这种交换不能和自己本身交换！

就是这种交换不能和自己本身交换！

就是这种交换不能和自己本身交换！

重要的话说三遍。当和本身交换时，他的值会为零！在分治方法中最好不要使用这种交换，因为他可能会分到最后为一个元素和它本身交换。其实最好使用swap1虽然可能增加了消耗，但是程序bug会更少。