快速排序中的交换功能给出错误的输出答案

【问题标题】：swap function in quick sort gives wrong output快速排序中的交换功能给出错误的输出
【发布时间】：2017-09-02 20:39:33
【问题描述】：

快速排序的交换功能。它给出了错误的输出。当我使用临时变量时，它会给出正确的输出。这是测试仪：

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

这很好用：

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

我在快速排序算法的分区函数中将数组元素传递给这个函数。

【问题讨论】：

当您说“临时变量”时，您能详细说明一下吗？因为引用不能绑定到临时变量。这将导致未定义的行为，这可能会导致您看到的此类行为。请尝试创建Minimal, Complete, and Verifiable Example 并向我们展示。请花点时间read about how to ask good questions。
请提供上下文。你传递什么来得到正确或不正确的结果？
您的交换类型的一个问题是它可能下溢或溢出，这是未定义的行为。如果您需要交换功能，只需使用 std::swap 并相信库实现者知道他们在做什么。
它甚至没有用。交换临时变量更快。

标签： c++ algorithm sorting quicksort

【解决方案1】：

没有第三个变量的交换代码看起来没问题。不幸的是，该算法不能用于与自身交换值，例如：

void swap(int &a,int &b){   // &a == &b, the value is 123
    a=a+b;                  // a == b == 246
    b=a-b;                  // a == b == 0 (Oops!)
    a=a-b;                  // a == b == 0 
}

另外，请注意，有一个用于交换的标准函数 (std::swap)，并且如果在没有优化的情况下编译您的代码，它的运行速度会比通常的交换（使用第三个变量）慢，因为它执行更多的内存操作。此外，此代码可能会导致整数溢出或下溢，这是标准未定义的行为，可能会或可能不会按您的预期工作。如果我们将可读性问题（最重要的事情）添加到此列表中，建议不要使用没有第三个变量的交换。

【讨论】：

不幸的是，GCC 和 Clang 都没有将它优化为与普通交换相同的东西，所以它只是更糟。也许他们有一天会这样做..
@harold 感谢纠正，将在答案文本中修复
为什么是 &a==&b？它们指向不同的变量。那么它们如何相等呢？
@PranaySaraiwala swap 在调用时不应将值设置为 0 以与自身交换值。一些最简单的快速排序实现可能会与自身交换元素。
thank you!!! that was really helpful - 考虑接受答案，而不是积累感叹号（请参阅 Terry Pratchett 的主题）。