PHP 不用第三變量交換兩個值的 5 種經典算法

前言

在不引入臨時變量的情況下交換兩個變量值，是經典算法面試題，也反映對語言特性的理解。本文介紹 5 種 PHP 實現方式，涵蓋字符串操作、數組解構、位運算、數學運算。

方法一：substr + strlen 字符串拼接截取

$a = "This is A";
$b = "This is B";

$a .= $b;                    // $a = "This is AThis is B"
$b = substr($a, 0, strlen($a) - strlen($b)); // 截取原 $a 長度
$a = substr($a, strlen($b));                 // 截取剩餘部分（原 $b）

原理：拼接後通過長度差定位分割點。限制：僅適用字符串，含多字節字符會錯誤。

方法二：str_replace 替換法

$a = "This is A";
$b = "This is B";

$a .= $b;                          // 拼接
$b = str_replace($b, "", $a);      // 從拼接串移除 $b → 得到原 $a
$a = str_replace($b, "", $a);      // 從拼接串移除原 $a → 得到原 $b

優點：邏輯直觀。缺點：若 $b 內容在 $a 中重複出現會誤替換，不通用。

方法三：list() + array() 解構賦值（推薦）

$a = "This is A";
$b = "This is B";

list($b, $a) = array($a, $b); // 一行完成交換

優勢：

• 語法清晰，語義明確
• 支持任意類型（字符串、數字、對象、數組）
• PHP 內部優化，性能最佳
• 可擴展到多變量輪換：list($a, $b, $c) = [$b, $c, $a]

方法四：異或運算（位運算經典）

$a = "This is A";
$b = "This is B";

$a = $a ^ $b;
$b = $b ^ $a; // 此時 $b = 原 $a
$a = $a ^ $b; // 此時 $a = 原 $b

數學原理：

• x ^ y ^ y = x
• x ^ x ^ y = y

適用：整數、字符串（按字節異或）。注意：PHP 字符串異或按字節操作，中文等多字節字符結果不可讀，但交換邏輯正確。

方法五：加減運算（數學基礎）

$a = 10;
$b = 20;

$a = $a + $b; // 30
$b = $a - $b; // 10 (原 $a)
$a = $a - $b; // 20 (原 $b)

限制：

• 僅適用數值類型
• 可能溢出（PHP 整數溢出自動轉浮點，精度可能損失）
• 浮點數精度問題（0.1+0.2≠0.3）

性能與適用性對比

現代 PHP 最佳實踐

// PHP 7.1+ 解構賦值語法糖
[$b, $a] = [$a, $b];

// 多變量循環移位
[$a, $b, $c] = [$b, $c, $a];

這是語法層面的原生支持，編譯器優化，無額外函數調用開銷，強烈推薦作為標準寫法。

總結

雖然有 5 種花式交換法，但實際開發中 list($b, $a) = [$a, $b] 或 [$b, $a] = [$a, $b] 是唯一正解：類型無關、語義清晰、性能最優、易維護。其他方法僅作算法原理學習參考。