17、只出现一次的数字-Python-LeetCode-136

最新推荐文章于 2023-12-07 10:48:33 发布

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#算法 #leetcode #数据结构 #python

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本文介绍了一种在数组中查找唯一出现一次元素的算法，包括使用字典计数和异或操作两种方法，实现了线性时间复杂度。通过具体示例展示了如何运用这两种算法解决问题。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目
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

解法
这里用到字典map，遍历list，将数组值作为key加到map中，values来计数，最后遍历map，找出value为1的key即可
代码如下：

class Solution(object):
    def singleNumber(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: int
        """
        map = {}
        for i in nums:
            map[i] = map[i] + 1 if map.has_key(i) else 1
        for (k, v) in map.items():
            if v == 1:
                return k
        return None

时间复杂度：O（n）
空间复杂度：O（n/2 + 1）
奥利给！
在这里插入图片描述
解法二：
这里有一个非常奇妙的解法就是使用异或，首先讲下异或的三个特征：
1、任何数和 00 做异或运算，结果仍然是原来的数，即 a ^ 0=a。
2、任何数和其自身做异或运算，结果是 00，即 a ^ a=0。
3、异或运算满足交换律和结合律，即 a^b ^a=b ^ a ^a=b ^(a ^ a)=b ^ 0=b
利用这三个性质，将list所有元素进行异或运算，让相同的数字进行异或结果为0，最后化简为0与只出现一次的数字异或，最后结果为只出现一次的数字
代码如下：

class Solution(object):
    def singleNumber(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: int
        """
        init_num = 0
        for num in nums:
            init_num = init_num ^ num
        return init_num

时间复杂度：O（n）
空间复杂度：O（1）
奥利给！
在这里插入图片描述
再分享一个极简代码，利用python的reduce()和lambda化简上述代码：

class Solution(object):
    def singleNumber(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: int
        """
        return reduce(lambda x, y: x ^y, nums)