面试经典算法题63-只出现一次的数字
面试经典算法题63-只出现一次的数字
公众号:阿Q技术站
LeetCode.136
问题描述
给你一个 非空 整数数组 nums
,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。
你必须设计并实现线性时间复杂度的算法来解决此问题,且该算法只使用常量额外空间。
示例 1 :
输入:nums = [2,2,1]
输出:1
示例 2 :
输入:nums = [4,1,2,1,2]
输出:4
示例 3 :
输入:nums = [1]
输出:1
思路
这里先给大家讲讲异或运算的一些性质吧。
1. 任何数和 0 做异或运算,结果仍然是原来的数,即 a ^ 0 = a。
2. 任何数和其自身做异或运算,结果是 0,即 a ^ a = 0。
3. 异或运算满足交换律和结合律。
具体思路:
- 初始化一个变量
result
为 0,用来存储最终结果。 - 遍历数组中的每个元素,对于当前元素,将其与
result
进行异或运算并将结果存储回result
中。 - 最终
result
中存储的就是只出现一次的元素,因为成对出现的元素异或后结果为 0,而异或运算满足交换律和结合律,因此所有成对出现的元素都会被消除,只剩下只出现一次的元素。 - 返回
result
即可。
参考代码
C++
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int singleNumber(vector<int>& nums) {
int result = 0;
for (int num : nums) {
// 对每个元素进行异或运算
result ^= num;
}
return result;
}
int main() {
// 示例输入
vector<int> nums1 = {2, 2, 1};
vector<int> nums2 = {4, 1, 2, 1, 2};
vector<int> nums3 = {1};
// 输出结果
cout << "示例 1 输出:" << singleNumber(nums1) << endl;
cout << "示例 2 输出:" << singleNumber(nums2) << endl;
cout << "示例 3 输出:" << singleNumber(nums3) << endl;
return 0;
}
Java
public class SingleNumber {
public static int singleNumber(int[] nums) {
int result = 0;
for (int num : nums) {
result ^= num;
}
return result;
}
public static void main(String[] args) {
// 示例输入
int[] nums1 = {2, 2, 1};
int[] nums2 = {4, 1, 2, 1, 2};
int[] nums3 = {1};
// 输出结果
System.out.println("示例 1 输出:" + singleNumber(nums1));
System.out.println("示例 2 输出:" + singleNumber(nums2));
System.out.println("示例 3 输出:" + singleNumber(nums3));
}
}
Python
from typing import List
def singleNumber(nums: List[int]) -> int:
result = 0
for num in nums:
result ^= num
return result
# 示例输入
nums1 = [2, 2, 1]
nums2 = [4, 1, 2, 1, 2]
nums3 = [1]
# 输出结果
print("示例 1 输出:", singleNumber(nums1))
print("示例 2 输出:", singleNumber(nums2))
print("示例 3 输出:", singleNumber(nums3))