[LintCode/LeetCode] Single Number I & II [位运算]

最新推荐文章于 2019-07-23 17:41:37 发布

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原文链接：https://segmentfault.com/a/1190000005037476

本文介绍了两种算法：一种用于在一串数字中找到仅出现一次的数字，该数字在其它情况下均出现两次；另一种用于找到在一串数字中仅出现一次的数字，该数字在其它情况下均出现三次。通过使用位操作和哈希集合的方式实现了一次遍历并常数额外空间的要求。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Single Number I

Problem

Given 2*n + 1 numbers, every numbers occurs twice except one, find it.

Example

Given [1,2,2,1,3,4,3], return 4

Challenge

One-pass, constant extra space.

Note

只要循环异或，出现两次的都变成0了，最后只剩下出现一次的single number。但要注意，要分析A为空或为null的情况，返回0.

Solution

public class Solution {
    public int singleNumber(int[] A) {
        if (A == null || A.length == 0) return 0;
        int n = 0;
        for (int num: A) {
            n ^= num;
        }
        return n;
    }
}

HashSet

public class Solution {
    public int singleNumber(int[] A) {
        if (A == null || A.length == 0) return 0;
        Set<Integer> set = new HashSet();
        int res = 0;
        for (int a: A) {
            if (set.contains(a)) set.remove(a);
            else set.add(a);
        }
        res = set.iterator().next();
        return res;
    }
}

Single Number II

Problem

Given 3*n + 1 numbers, every numbers occurs triple times except one, find it.

Example

Given [1,1,2,3,3,3,2,2,4,1] return 4

Challenge

One-pass, constant extra space.

Note

假设数a第一次出现，只存在ones里，第二次出现，从ones里消去，然后存在twos里，第三次出现，由于ones不存取已经在twos里的数，就只从twos里消去。整个过程相当于，直接在ones和twos里去掉既是ones又是twos的threes。所以最后返回的ones，一定是只出现过一次的single number，而出现两次的都在twos里，出现三次的都被消去了。

Solution

public class Solution {
    public int singleNumberII(int[] A) {
        int ones = 0, twos = 0;
        for (int a: A) {
            ones = ones^a & ~twos;
            twos = twos^a & ~ones;
        }
        return ones;
    }
}