【leetcode.136】只出现一次的数字

本文介绍了一个高效的算法,用于从一个整数数组中找出仅出现一次的数字,而其它数字都出现了两次。该算法利用异或运算的特性,确保了线性时间复杂度O(N)和常数级空间复杂度O(1),避免了使用额外的数据结构。

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                                              只出现一次的数字

一、要求

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

二、思路

首先看清题意

要求具有线性时间复杂度,即O(N),那么我们的代码中不能带有嵌套循环。

还要求不适用额外的空间,即空间复杂度为O(1),不使用诸如新数组或HashSet等

除了一个只出现过一次的数字外,其他数字都出现过两次,有没有办法让这些出现过两次的数字相互抵消,那么剩下来的那个数字就是我们要的答案。

使用异或,相同的数字经过异或运算后,会变成0,0再和那个只出现过一次的数字异或,运算结果还是那个数字,那么我们只需要定义一个result变量,初始为0,遍历数组,与数组中的元素进行异或即可。


三、代码实现

 public int singleNumber(int[] nums) {
        int result = 0;
        for (int temp : nums) {
            result ^= temp;
        }
        return result;
    }

 

LeetCode的第260题中,题目被称为“只有一个公共元素的数组 II”。这是一道关于数组操作的数据结构和算法题目。给定两个已经排序的整数数组 nums1 和 nums2,你需要找出它们之间的一个共同的元素,这个元素在每个数组中都只出现一次。 该问题的目标是找到这样的一个公共元素,并返回它的值。例如,如果nums1 = [1, 2, 2, 4] 和 nums2 = [2, 2, 8, 10],那么唯一的公共单次出现的元素是2。 为了解决这个问题,你可以采用一种类似于双指针的方法。从两个数组的起始位置开始遍历,每次比较当前指针对应的元素。如果元素相等且在各自的数组中都是第一次出现(即前一个出现的位置比当前位置大),就将这个元素添加到结果中并继续向后移动指针。如果遇到不同的元素,则移动较小的那个指针的所在数组的指针。 Python 或 C++ 等语言中,可以实现一个循环或者递归的解决方案,直到找到共同的单次出现元素或遍历完其中一个数组。这里是一个简单的 Python 示例: ```python def singleNumber(nums1, nums2): i, j = 0, 0 count = {} while i < len(nums1) and j < len(nums2): if nums1[i] not in count or nums2[j] not in count: count[nums1[i]] = 1 i += 1 elif nums2[j] not in count: count[nums2[j]] = 1 j += 1 else: del count[nums1[i]] del count[nums2[j]] i += 1 j += 1 # 如果有一个数组没遍历完,剩下的最后一个元素就是公共唯一元素 return list(count.keys())[0] if i < len(nums1) else list(count.keys())[-1] ```
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