Antes que nada quiero aclarar que este truco es una mala practica, en la mayoría de los lugares donde lo he visto (mientras me documentaba para escribir este post) aconsejan no hacerlo. La razón, aunque el truco funciona (y como veremos adelante tiene un fundamento solido) es confuso. Es decir según los IS la ganancia en performance es muy poca comparada con la complicación en entender el código escrito. Además de que en computadoras modernas este truco puede ser mas lento que la solución estándar (estúpidos optimizadores de memoria).

Así que solo ocuparlo en código que quieran usar con fin de hacer faramalla, show e impresionar chicas. O en caso de que algún entrevistador para alguna chamba se pase de listo y les pregunte como hacerlo.

Entendiendo el problema

En muchos algoritmos (por ejemplo en ordenación) es necesario intercambiar los valores de dos variables. Para simplificar el resto de la explicación asumiré sin perdida de generalidad (como me gusta usar esa frase ) que se tienen valores numéricos y enteros.

Es decir al principio tenemos algo como.

A = 2
B = 4

Queremos llevar a cabo la operación de intercambio y obtener una situación como:

A = 4
B = 2

Como lo haría una persona normal

Pues como nos enseñaron en la escuela XD. En todos los lenguajes de programación al asignación es una operación destructiva. Es decir al momento de asignar un valor a una variable se pierde el contenido anterior. (¡Estúpidas limitantes físicas del computo!).

Por lo que la gente que no sabe el truco haría algo así:

TEMP = A
A = B
B = TEMP

De esta manera tenemos un espacio de memoria extra donde guardar el valor de A, por lo tanto podemos destruir el contenido de A sin tentarnos nuestro corazoncillo. Y recuperarlo después del buffer temporal.

Ahora lo interesante: ¿Cómo se hace sin usar ninguna variable TEMP?

La solución del matemático.

Ahora si ustedes son de esas personas que saben un montón de matemáticas, pero jamas han programado de a de veras (¡Como los hombres!) podrían sugerir esta solución. (No se hagan se que por ahí hay muchísimos).

A = A + B
B = A – B
A = A – B

Ahora sabemos que ésta es un caso particular de una solución mas general.

1. Combina los dos valores en la variable A por medio de una operación binaria bien portada (Es decir que sea invertible). En este momento en A están guardados de alguna manera los dos valores.
2. Usa la operación inversa de la operación binaria para extraer en la variable B el valor original de A a partir del valor actual de A. Recuerda que no hemos modificado B.
3. Usa la operación inversa para extraer ahora el viejo valor de B en A. Recordando que tenemos guardado en B el valor original de A.

El fallo de la solución anterior es que trabajamos con maquinas de memoria finita, es decir podría pasar que la operación bien portada que es la suma produzca un número tan grande que no quepa en la localidad de memoria que le guardamos. ¿No se acuerdan del molesto carry cuando nos enseñaron la suma en binario y  hacer circuitos sumadores? Pues es aquí donde nos vino a fastidiar la vida.

La solución del computólogo

Tan simple, tan elegante, tan parecida a la solución del matemático XD (Por ahí dicen que es la misma por que los computologos y los matemáticos son casi lo mismo ). Pues resulta que hay mas de una operación bien portada y una que tiene todo lo que necesitamos es el XOR.

x	y	xy
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

¡Muérete de envidia suma! ¡El XOR es una suma sin carry vean la tabla!. ¿Suficiente? El XOR (conocido también en los bajos mundos de la lógica como disyunción exclusiva) es una de las operaciones que pueden construir toda la lógica de primer orden, además es conmutativo, asociativo y es su propio inverso. Pueden ver aquí la lista de todo lo bello que es el XOR. Es mas: ¡XOR soy tu fan!

Es decir podemos usar el XOR que como no tiene carry y nunca se desborda para hacer

A = A B
B = B A
A = A B

¿Mencione que es conmutativo y que es su propio inverso? Además que en todo lenguaje decente como en C y C++ y en algunos no decentes (Java ) Tenemos un operador de XOR y tenemos una forma abreviada de hacer la asignación. ¿No me creen? Miren con sus propios ojos:

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#include <iostream>
using namespace std;
 
int main (int argc, char* argv[]) {
 
	int a = 4, b = 2;
 
	cout << "Los valores son: a = " << a << " b = " << b << endl;
 
	swap(a, b);
 
	cout << "Después del swap:" << endl;
	cout << "Los valores son: a = " << a << " b = " << b << endl;
 
	return 0;
}
 
void swap (int &a, int &b) {
	a ^= b;
	b ^= a;
	a ^= b;
}

Y para que no digan que no pelo a la banda Javera, tomen no se vallan a enojar.

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public class TestSwaping {
 
	public static void main(String[] args) {
		int a = 4, b = 2;
 
		System.out.println("Los valores son: a = " + a + " b = " + b);
 
		a ^= b;
		b ^= a;
		a ^= b;
 
		System.out.println("Después del swap");
		System.out.println("Los valores son: a = " + a + " b = " + b);
	}
 
}

Mas información sobre la correctez y demás cosas de este truco esta en su pagina wikipedia.


Aunque la clase pinta ser bastante interesante, por que ha tomado un poco el tinte de cátedra, no pude evitar mi decepción cuando nos dijeron que el curso giraría en torno al desarrollo en Java.

El primer profesor es la Dra. Amparo Lopez, su clase ha sido un poco aburrida para mi, por que ella misma admitió que seria un curso introductorio y que los que ya supiéramos programar en Java podríamos saltarnos su parte de la cátedra, (vía un proyecto en Java).

Como he decidido quedarme, y se que para las demás partes de la cátedra sera importante tener un entorno de desarrollo completo en Java he decidido escribir este post.

Este post debería de servirle a cualquier estudiante que quiera (o tenga) que aprender java

¿Que es lo que entiendo por entorno de desarrollo Java?

Queremos tener un compilado Java, para esto usar el JDK de sun, es decir no queremos la alternativa libre.

Queremos tener un IDE muy eficiente. Para esto usaremos eclipse, por ser software libre y por ser a mi juicio y el de muchas personas que conozco, el mejor IDE para desarrollar en Java (propietarios incluidos).

Queremos un servidor/contenedor de servlets y JSP’s, para esto utilizaremos uno de los mejores: apache tomcat por aquello de que también es software libre.

En resumen:

• JDK de sun (vía repositorios).
• Eclipse EE para desarrollo en Java (descargado del web).
• Servidor Web Tomcat (descargado del web).

De donde partimos

Hago las siguientes suposiciones:

Que tienes ya instalado Ubuntu (Yo estoy probando en 8.04, pero pienso que puedes adaptar estos pasos a tus necesidades fácilmente).

Que vamos a levantar Tomcat no como servicio, si no dentro de Eclipse, y por el puerto 8080, esto con el fin de que si ya tenemos otro servidor web (por ejemplo un LAMP) no tengan conflictos. Y además si es un entorno de desarrollo, probablemente tengas un servidor dedicado en algún otro lado.

Asumimos que no tenemos instalado el Eclipse de los repositorios. Por que al instalarlo también instala el java libre y lo usara en vez de usar el de sun.

Advertencia: Considero que eclipse es el mejor IDE de Java, pero eso no quiere decir que sea ligero, no recomiendo instalarlo en maquinas de menos de 512MB de RAM y al menos otro tanto de swap

Instalando Java JDK de Sun

Este es el único paquete que nos traeremos de los repositorios, por su sencillez y que no esta tan atrasado respecto a las versiones disponibles del web. Además así nos evitamos setear un montón de variables de entorno manualmente. Así que instalamos ya sea vía apt o synaptic los siguientes paquetes:

• sun-java6-bin
• sun-java6-demo
• sun-java6-jdk
• sun-java6-jre
• sun-java6-doc

El paquete sun-java6-doc es opcional si queremos tener la documentación. Desgraciadamente este es un metapaquete que no contiene la documentación. Así que si deseamos instalarlo, tendremos que ir a la pagina de sun, descargar la documentación de java, una archivo llamado jdk-6-doc.zip, luego cambiarle de dueño a root, y moverlo a /tmp. Después decirle a synaptic o apt que instalen el paquete.

Asumiendo que estamos parados en donde esta el archivo descargado:

sudo chown root:root jdk-6-doc.zip
mv jdk-6-doc.zip /tmp
sudo apt-get install sun-java6-doc

Instalamos Eclipse

Lo descargamos del sitio oficial, queremos la versión que dice: Eclipse IDE for Java EE Developers por que es el mas completo para nuestros propósitos.

Podríamos usar cualquier otro y después instalarle los paquetes adicionales que nos hagan falta, pero ¿Para que molestarnos? Si podemos descargar uno que ya viene listo para usarse con Java.

Una vez que lo descarguemos, solo hace falta descomprimirlo en algún lado, lo mas recomendable es ponerlo en alguna carpeta usada comúnmente para guardar programas, yo ocupe /opt pero también podría funcionar /usr/local por aquello de la buena educación.

Supongamos que estamos parados donde se hizo la descarga:

tar -xzvf eclipse-jee-ganymede-linux-gtk.tar.gz
sudo mv eclipse/ /opt

Ahora sólo nos hace falta crear un lanzador para usar Eclipse, asumiedo que usamos Gnome, vamos a Sistema -> Preferencias -> Menú Principal. Se abrira alacarte seleccionamos un el menú donde queremos crear el lanzador, un buen lugar es Programación, y de ahi le damos Elemento nuevo.

Llenamos los datos que nos piden: el tipo es Aplicación, el nombre Eclipse, en comando le damos examinar y buscamos el ejecutable se llama eclipse, y esta dentro de la carpeta eclipse.. El eclipse EE para java al parecer viene sin icono, puedes buscar alguno en la web, aqui pongo uno por si te sirve.

Un pantallazo de la de como le hize yo:

Instalando Apache Tomcat

Primero vamos al sitio de Apache tomcat, y de ahí descargamos la ultima versión, cuando escribí esto era la rama 6.x la versión 6.0.18 y de ahí descargamos la distribución .tar.gz. (en realidad cualquiera hubiera servido, pues son multiplataforma, pero por costumbre en Linux el usamos la que viene compresa .gz).

Ahora descomprimimos tomcat y lo movemos a algún directorio apropiado, de nuevo yo uso /opt.

tar -xzvf apache-tomcat-6.0.18.tar.gz
sudo mv apache-tomcat-6.0.18 /opt/apache-tomcat

Liiisto esa es la instalación de tomcat, si queremos probarlo, podemos ejecutar el archivo start.sh para arrancar Tomcat y shutdown.sh para detenerlo. Ambos viven en el directorio bin, dentro del directorio de Tomcat.

/opt/apache-tomcat/bin/startup.sh
/opt/apache-tomcat/bin/shutdown.sh

Para probar podemos arrancar Tomcat y abrir nuestro navegador en el sitio http://localhost:8080, donde nos debe contestar Tomcat dándonos la bienvenida. Si quieres ver que hace, puedes navegar a Miscellaneous y de ahí ejecutar alguno de los JSP o de los Servlets que trae de ejemplo. También recomendaría editar el archivo $CATALINA_HOME/conf/tomcat-users.xml y añadir a un usuario con privilegios de administración para usar el manager.

Aquí hay un ejemplo de como hacer una edición básica del archivo: tomcat-users.xml

<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<tomcat-users>
  <role rolename="manager"/>
  <role rolename="admin"/>
  <user username="jorge" password="secreto" roles="admin,manager"/>
</tomcat-users>

Poniendo todo junto

Ahora viene lo divertido, hay que decirle a Eclipse, donde esta Tomcat, esto tiene la enorme ventaja que así él podrá arrancarlo cuando lo use y pararlo cuando no. Es decir prácticamente administra él.

Primero ejecutamos eclipse, al lanzarlo por primera vez se ve una pantalla de bienvenida: En esta pantalla podemos leer la documentación y ver algunos tutoriales de eclipse, es muy recomendable leerlos en algún momento. Por ahora vamos directamente al workbench.

En la parte superior del workbench el primer icono que encontramos de izquierda a derecha es el de New, lo presionamos y abre un submenu, ahí le damos la ultima opción la que dice Other.

Se abre una ventana pidiéndote que selecciones el asistente, buscamos en la carpeta de Servers, aquel que dice Server y le damos Next

Una aclaración: eclipse solo puede tener un servidor de cada tipo y versión corriendo a la vez, así que si ya definiste algún servidor Tomcat 6.0 antes, no te dejará hacerlo de nuevo hasta que lo borres y lo vuelvas a crear (o cambies de workspace)

En la siguiente pantalla te pide que digas que tipo de Servidor seleccionas la carpeta de Apache y el servidor tipo Tomcat v6.0 Server, es importante también que le digas que el nombre del host es localhost. Y en el nombre del servidor le puedes poner lo que quieras el default esta bien.

En donde dice Server Runtime enviroment le damos Add y se abre otro cuadro de dialogo, aquí lo importante es que le digamos donde esta instalado el Tomcat como se ve en la pantalla.

Si todo esta bien le puedes dar Finish y se “crea” el Server dentro de eclipse.

Probando la instalación

Cada que quieras hacer un nuevo proyecto con JSP’s o Servlets, creas un nuevo proyecto de tipo Web y luego Dinamic Web Project y te fijas que el Target Runtime Enviroment sea el servidor que recién creamos.

Para efectos de prueba, puedes descargarte este proyecto de prueba, e intentar ejecutarlo. Desde el menú File, Import, General, Existing Proyect into Workspace, Select Archive File y seleccionar el zip recién descargado.

Una vez importado desde la pestaña de servers arrancas el Servidor Tomcat, luego navegas dentro del proyecto recién importando y le pides que te muestre el JSP de prueba debes ver algo parecido a esto:

Mas información

Este post fue escrito basándome un poco en el libro de Orelly, un poco en la documentación del mismo eclipse y bastante en este sitio.