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（52）只出现一次的数字III

article 2024/11/15 8:56:43

文章目录

每日一言
题目
解题思路
代码
结语

每日一言

十年磨一剑，风雨未曾阻挡;愿你乘风破浪，不负韶华时光。

题目

题目链接：只出现一次的数字

给你一个整数数组 nums，其中恰好有两个元素只出现一次，其余所有元素均出现两次。找出只出现一次的那两个元素。你可以按任意顺序返回答案。

你必须设计并实现线性时间复杂度的算法且仅使用常量额外空间来解决此问题。

示例 1：
输入：nums = [1,2,1,3,2,5]
输出：[3,5]
解释：[5, 3] 也是有效的答案。
示例 2：
输入：nums = [-1,0]
输出：[-1,0]
示例 3：
输入：nums = [0,1]
输出：[1,0]

提示：

2 <= nums.length <= 3 * 104
-231 <= nums[i] <= 231 - 1
除两个只出现一次的整数外，nums 中的其他数字都出现两次

解题思路

要对按位异或有较深的了解

n ^ n = 0
n ^ 0 = n
消除：n ^m ^n = m
交换律：n ^ m = m ^ n
结合律：n ^ m ^ z = n ^ (m ^ z)

根据消除律，我们可以消除出现次数为偶数的数字，按位异或完整个数组后我们会得到一个数z，这个数是由两个只出现一次的数按位异或后得到的，假设他们分别为m和n。
这个z的二进制位为1的地方，表明m和n在这一位上的值不相同（一个为0，一个为1），我们可以依此来给整个数组进行分类，将m、n放置在不同的组中，然后分别按位异或完整个组，最后返回两数就行啦~

代码

int* singleNumber(int* nums, int numsSize, int* returnSize) {
    int* arr = (int*)malloc(sizeof(int)*2);
    int i=0;
    int ret = 0;

    for(i=0;i<numsSize;i++)
        ret^=nums[i];

    int tar = 0;
    for(i=0;i<32;i++)
    {
        if(((ret >> i)&1)==1)
        {
            tar = i;
            break;
        }
    }
    arr[0]=0;
    arr[1]=0;
    for(i=0;i<numsSize;i++)
    {
        if(((nums[i]>>tar)&1)==1)
        {
            arr[0]^=nums[i];
        }
        else
        {
            arr[1]^=nums[i];
        }
    }
    *returnSize = 2;
    return arr;
}