快速查找数组中只出现过奇数次的数

在数组中,除两个数字只出现一次外,其他数字都出现两次。通过位运算中的异或操作,可以找到唯一出现一次的数字。当有两个数字奇数次出现时,可以通过异或操作结合数组遍历来寻找这两个数字,提高效率。对于更多数量的奇数次出现的数字,可以利用链表结构辅助删除不符合条件的元素。

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有这样的一个数组,数组中只有两个数字是出现一次,其他所有数字都出现了两次。怎么找出这两个数?

首先,考虑下如果只有一个数字出现一次的话,要怎么做。
如果只有一个数字出现过奇数次,而其他数字都出现过偶数次的话,可以考虑使用异或 " ^ " 位运算符将所有出现过偶数次的数字给消掉,剩下的那个就是我们要找的数了,详情可参考:C语言的位运算符练习

现在考虑有两个数字奇数次出现的情况。
方法一:最简单粗暴的方法就是一个个找,这样最坏情况下,程序要找 2(n / 2) * n = n2次。
方法二:如果使用异或操作的话,我们就必须先把数组中所有元素异或一遍的结果保存起来,再从数组中挑选两个不相同的数和这个结果进行异或,若结果为0,则这两个数就是我们要找的,否则挑选下一组。这样,最坏的情况下需要挑选 n(n - 1)/2 次,效率比方法一要快上不少。
参考代码:

int AndBit(int arr[], int length) {
	int result = arr[0];
	for (int i = 1; i < length; ++i) {
		result = result ^ arr[i];
	}
	return result;
}

int FindTwoNum(int arr[], int length, int HaveFound[]) {
	int result = AndBit(arr, length);
	for (int i = 0; i < length - 1; ++i) {
		HaveFound[0] = arr[i];
		for (int j = i + 1; j < length; ++j) {
			HaveFound[1] = arr[j];
			if ((HaveFound[0] ^ HaveFound[1] ^ result) == 0) {
				return 1;
			}
		}
	}
	return 0;
}

但是,若是推广到三个数、四个数······,这种方法的时间复杂度就有点大了。简单一点方法就是使用链表结构,创建一个有序链表保存数组中的数,再将不满足要求的数从链表中删去,最后保留下来的数就是我们要找的数了。

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