转自http://www.powerxing.com/leetcode-single-number/
题目描述:整数型数组中,每个元素均出现两次,除了一个元素例外,如何找出这个元素?能否设计一个线性时间的算法,且不需要额外的存储空间?
解题思路:
O(n)的算法不容易一下子想到,先说说常规的解决思路,有如下两种:
- 对元素的出现次数进行统计,可进行n*n循环,判断元素是否只出现了一次。这样时间复杂度为O(n^2), 不需要额外空间。
- 先对元素进行排序,然后进行相邻两元素的对比,如a1和a2对比,a3和a4对比,如果不同,则前一个元素(a1、a3)就是所要查找的元素。
class
Solution:
# @param A, a list of integer
# @return an integer
def singleNumber(self, A):
A.sort()
for i in range(1, len(A), 2):
if A[i] != A[i-1]: # 与前一元素对比
return A[i-1]
return A[-1] # 要找的元素是最后一个元素
实现上主要就是相邻两元素的对比,循环间隔为2,与前一元素对比,如果不同,则返回前一元素。
如果循环执行完没有返回,则返回列表中最后一个元素,如[1, 1, 2, 2, 3],执行的循环为(1, 3),在循环中最后一个元素不会参与对比(奇数个元素)
O(n)的算法:
利用XOR运算
因为A XOR A = 0,且XOR运算是可交换的,于是,对于实例{2,1,4,5,2,4,1}就会有这样的结果:
(2^1^4^5^2^4^1) => ((2^2)^(1^1)^(4^4)^(5)) => (0^0^0^5) => 5
就把只出现了一次的元素(其余元素均出现两次)给找出来了!
算法复杂度为O(n),且不需要额外空间,代码如下:
int singleNumber(int A[], int n) {int result = 0;
for (int i = 0; i<n; i++)
{
result ^=A[i];
}
return result;
}