Обмен значений переменных. Python

Обмен значений двух переменных — это действие, в результате которого одна переменная принимает значение, равное второй переменной, а вторая — первой.

Если попытаться сделать такой обмен, сначала присвоив первой переменной значение второй, а второй — значение первой, ничего не получится. Допустим, есть две переменные a и b. При этом a = 5 и b = 6. Если выполнить выражение a = b, то переменная a будет хранить число 6, также как и b. Число 5 будет утеряно. После этого выражение b = a теряет смысл, т. к. b будет присвоено его же текущее значение. В данном случае 6.

Поэтому в программировании при обмене значений переменных обычно вводят третью переменную, играющую роль буфера (ее иногда называют буферной переменной). В этой переменной сохраняют значение первой переменной, потом первой переменной присваивают значение второй, a новое значение для второй переменной берут из буфера.

Таким образом классический алгоритм обмена значений двух переменных выглядит так:

a = 5
b = 6
 
buf = a
a = b
b = buf

Однако есть другой способ, позволяющий не использовать третью переменную. Но этим способом не всегда рекомендуют пользоваться. Выглядит он так:

a = 5
b = 7
a = a + b # 12
b = a - b # 12-7=5
a = a - b # 12-5=7

Поскольку в Python есть такая вещь как множественное присваивание, то обмен значений переменных можно выполнить в одну строчку:

>>> a = 10
>>> b = 20
>>> a, b = b, a
>>> a
20
>>> b
10

Почему такое возможно? В Питоне есть такая структура данных как кортеж.

При выполнении a, b = b, a интерпретатор Python сначала получает значения связанные с переменными b и a (правая часть) и помещает их в кортеж, в данном случае получится (10, 20). После этого он связывает каждый элемент кортежа в определенной позиции с переменной в той же позиции, но в кортеже слева (a,b).

Таким образом можно поменять значения не только двух переменных, но и трех, четырех и т. д. Кроме того в Python можно обменять значения переменных разных типов. Такая возможность связана с тем, что тип данных в Питоне привязан не к переменной, а к значению:

>>> a = 14
>>> b = 18
>>> c = 16
>>> a,b,c = c,a,b
>>> a,b,c
(16, 14, 18)
>>> d = 4.56
>>> e = "hi"
>>> d,e = e,d
>>> d
'hi'
>>> e
4.56