[LeetCode] Single Number 单独的数字

最新推荐文章于 2025-08-05 15:21:28 发布

weixin_33763244

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文章标签： runtime 数据结构与算法 java

本文介绍了一种高效算法，用于找出数组中仅出现一次的整数。该算法利用位操作中的异或运算特性，确保线性时间复杂度的同时避免了额外内存使用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Given an array of integers, every element appears twice except for one. Find that single one.

Note:
Your algorithm should have a linear runtime complexity. Could you implement it without using extra memory?

本来是一道非常简单的题，但是由于加上了时间复杂度必须是O(n)，并且空间复杂度为O(1)，使得不能用排序方法，也不能使用map数据结构。那么只能另辟蹊径，需要用位操作Bit Operation来解此题，这个解法如果让我想，肯定想不出来，因为谁会想到用逻辑异或来解题呢。逻辑异或的真值表为：

异或运算 $A \oplus B$ 的真值表如下：

A	B	⊕
F	F	F
F	T	T
T	F	T
T	T	F

由于数字在计算机是以二进制存储的，每位上都是0或1，如果我们把两个相同的数字异或，0与0异或是0,1与1异或也是0，那么我们会得到0。根据这个特点，我们把数组中所有的数字都异或起来，则每对相同的数字都会得0，然后最后剩下来的数字就是那个只有1次的数字。这个方法确实很赞，但是感觉一般人不会忘异或上想，绝对是为CS专业的同学设计的好题呀，赞一个~~

C++ 解法：

class Solution {
public:
    int singleNumber(vector<int>& nums) {
        int res = 0;
        for (auto num : nums) res ^= num;
        return res;
    }
};

Java 解法：

public class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
        int res = 0;
        for (int num : nums) res ^= num;
        return res;
    }
}