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136. Single Number.md

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136. 只出现一次的数字

给定一个非空整数数组,除了某个元素只出现一次以外,其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。

说明:

你的算法应该具有线性时间复杂度。 你可以不使用额外空间来实现吗?

示例 1:

输入: [2,2,1] 输出: 1 

示例 2:

输入: [4,1,2,1,2] 输出: 4

解法一

//时间复杂度O(n), 空间复杂度O(1)
class Solution {
public:
    int singleNumber(vector<int>& nums) {
        int res = 0;
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            res ^= nums[i];
        }
        return res;
    }
};

此题第一印象是用一个unordered_set来保存首次遇到的数字,再次遇到就删除,直到最后留在set里的数字就是结果。 但题上要求用空间复杂度O(1),解法很巧妙,用到了按位异或运算的性质。

异或是一种基于二进制的位运算,用符号XOR或者 ^ 表示,其运算法则是对运算符两侧数的每一个二进制位,同值取0,异值取1。

性质

1、交换律 a^b = b^a 2、结合律(即(a^b)^c == a^(b^c)) 3、对于任何数x,都有x^x=0,x^0=x 4、自反性 A XOR B XOR B = A xor 0 = A ----摘自https://www.cnblogs.com/suoloveyou/archive/2012/04/25/2470292.html

  1. 对于此题,假设有n个数,[a1, a2, a3, ... , an],
  2. 令res = a1 ^ a2 ^ a3 ^ ... ^ an;
  3. 根据交换律和结合律,我们可以把出现两次的数字相邻放置,res = a1 ^ a1' ^ a2 ^ a2' ^... ^ am ^ am' ^ ak,假设ak是只出现1次的数字;
  4. 由性质3知道,两个相同的数字异或结果为0;res = 0 ^ ak = ak,返回ak即可。
2019/04/24 10:56