leetcode刷题29——只出现一次的数字系列

最新推荐文章于 2024-01-22 18:00:38 发布

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#leetcode #算法 #数据结构

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本文介绍如何使用位运算解决三类数字查找问题：在数组中找出只出现一次的数字，包括找出唯一出现一次的数字、在每个数字出现三次的情况下找出只出现一次的数字，以及找出两个只出现一次的数字。

1.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？
考察知识点：位运算

class Solution {
public:
    int singleNumber(vector<int>& nums) {
        for(int i=1;i<nums.size();++i)
            nums[0]^=nums[i];
        return nums[0];
    }
};

2.只出现一次的数字 II
给你一个整数数组nums ，除某个元素仅出现一次外，其余每个元素都恰出现三次。请你找出并返回那个只出现了一次的元素。
考察知识点：位运算

class Solution {
public:
    int singleNumber(vector<int>& nums) {
        int a=0,b=0;
        for(int i=0;i<nums.size();++i)
        {
            a=(a^nums[i])&~b;
            b=(b^nums[i])&~a;
        }
        return a;
    }
};

3.只出现一次的数字 III
给定一个整数数组 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。进阶：你的算法应该具有线性时间复杂度。你能否仅使用常数空间复杂度来实现？
考察知识点：位运算
思路：
（1）先对所有数字进行一次异或，得到两个出现一次的数字的异或值。
（2）在异或结果中找到任意为 11 的位。
（3）根据这一位对所有的数字进行分组。
（4）在每个组内进行异或操作，得到两个数字。

class Solution {
public:
    vector<int> singleNumber(vector<int>& nums) {
        int ret = 0;
        for (int n : nums)
            ret ^= n;
        int div = 1;
        while ((div & ret) == 0)
            div <<= 1;
        int a = 0, b = 0;
        for (int n : nums)
            if (div & n)
                a ^= n;
            else
                b ^= n;
        return vector<int>{a, b};
    }
};