Single Number I & II

本文介绍了一种线性时间复杂度的算法来找出数组中仅出现一次的元素,分别针对元素两次和三次重复的情况提供了两种实现方法,并且强调了不使用额外内存的重要性。

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?

class Solution {
public:
    int singleNumber(int A[], int n) {
        // Note: The Solution object is instantiated only once and is reused by each test case.
        int ret = 0;
        for(int i = 0;i<n;i++)
            ret ^= A[i];
        return ret;
    }
};


Single Number  II

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

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

如果整个数组中某bit上1出现的次数为 3*k +1 的话,那么只出现一次的数在该位必定为1。

class Solution {
public:
    int singleNumber(int A[], int n) {
        // Note: The Solution object is instantiated only once and is reused by each test case.
        int ret = 0;
        int mask = 0x0001;
        for(int i = 0;i<32;i++)
        {
            int cnt = 0;
            for(int j = 0;j<n;j++)
            {
                cnt += (A[j] & mask)>>i;
            }
            ret |= (cnt%3)<<i;
            mask <<= 1;
        }
        return ret;
    }
};

52 ms




【电力系统】单机无穷大电力系统短路故障暂态稳定Simulink仿真(带说明文档)内容概要:本文档围绕&ldquo;单机无穷大电力系统短路故障暂态稳定Simulink仿真&rdquo;展开,提供了完整的仿真模型与说明文档,重点研究电力系统在发生短路故障后的暂态稳定性问题。通过Simulink搭建单机无穷大系统模型,模拟不同类型的短路故障(如三相短路),分析系统在故障期间及切除后的动态响应,包括发电机转子角度、转速、电压和功率等关键参数的变化,进而评估系统的暂态稳定能力。该仿真有助于理解电力系统稳定性机理,掌握暂态过程分析方法。; 适合人群:电气工程及相关专业的本科生、研究生,以及从事电力系统分析、运行与控制工作的科研人员和工程师。; 使用场景及目标:①学习电力系统暂态稳定的基本概念与分析方法;②掌握利用Simulink进行电力系统建模与仿真的技能;③研究短路故障对系统稳定性的影响及提高稳定性的措施(如故障清除时间优化);④辅助课程设计、毕业设计或科研项目中的系统仿真验证。; 阅读建议:建议结合电力系统稳定性理论知识进行学习,先理解仿真模型各模块的功能与参数设置,再运行仿真并仔细分析输出结果,尝试改变故障类型或系统参数以观察其对稳定性的影响,从而深化对暂态稳定问题的理解。
本研究聚焦于运用MATLAB平台,将支持向量机(SVM)应用于数据预测任务,并引入粒子群优化(PSO)算法对模型的关键参数进行自动调优。该研究属于机器学习领域的典型实践,其核心在于利用SVM构建分类模型,同时借助PSO的全局搜索能力,高效确定SVM的最优超参数配置,从而显著增强模型的整体预测效能。 支持向量机作为一种经典的监督学习方法,其基本原理是通过在高维特征空间中构造一个具有最大间隔的决策边界,以实现对样本数据的分类或回归分析。该算法擅长处理小规模样本集、非线性关系以及高维度特征识别问题,其有效性源于通过核函数将原始数据映射至更高维的空间,使得原本复杂的分类问题变得线性可分。 粒子群优化算法是一种模拟鸟群社会行为的群体智能优化技术。在该算法框架下,每个潜在解被视作一个&ldquo;粒子&rdquo;,粒子群在解空间中协同搜索,通过不断迭代更新自身速度与位置,并参考个体历史最优解和群体全局最优解的信息,逐步逼近问题的最优解。在本应用中,PSO被专门用于搜寻SVM中影响模型性能的两个关键参数&mdash;&mdash;正则化参数C与核函数参数&gamma;的最优组合。 项目所提供的实现代码涵盖了从数据加载、预处理(如标准化处理)、基础SVM模型构建到PSO优化流程的完整步骤。优化过程会针对不同的核函数(例如线性核、多项式核及径向基函数核等)进行参数寻优,并系统评估优化前后模型性能的差异。性能对比通常基于准确率、精确率、召回率及F1分数等多项分类指标展开,从而定量验证PSO算法在提升SVM模型分类能力方面的实际效果。 本研究通过一个具体的MATLAB实现案例,旨在演示如何将全局优化算法与机器学习模型相结合,以解决模型参数选择这一关键问题。通过此实践,研究者不仅能够深入理解SVM的工作原理,还能掌握利用智能优化技术提升模型泛化性能的有效方法,这对于机器学习在实际问题中的应用具有重要的参考价值。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
&lt;think&gt;好的,我需要将用户提供的Java代码转换为C++,并解释其工作原理。首先,我得仔细理解原始代码的功能。这个函数名为singleNumber,接受一个整数数组nums,返回只出现一次的数字。其他数字都出现三次,所以这是一个找出唯一出现一次的数字的问题。 接下来,分析算法。代码中使用了一个bitSums数组,长度为32,用来统计每一位上1的总数。对于每个数字,遍历每一位,将每一位的1累加到对应的bitSums位置。然后,遍历bitSums,每位对3取余,因为出现三次的数字在该位上的和会是3的倍数,余数就是只出现一次的数字在该位的值。最后将这些余数组合成结果。 现在转换为C++。首先,C++的数组声明和Java不同,这里需要使用int bitSums[32] = {0}; 来初始化为0。循环部分,C++的foreach循环需要正确的类型,使用auto或者int来遍历nums。位操作部分,Java的&gt;&gt;运算符在C++中对于有符号数可能会有符号扩展的问题,但在这里处理的是int,C++和Java的行为应该一致。不过需要考虑负数的情况吗?因为题目中的nums可能包含负数,但原算法处理的是二进制位,不管符号,所以应该没问题。 然后,result的构造部分,Java中左移并加上余数,C++中的操作符相同。需要注意的是,在C++中,int的大小可能根据编译器不同而不同,但通常和Java一样是32位,所以没问题。 然后,测试一下可能的边界情况。比如nums中有负数,或者所有数字都出现三次,只有一个不同。但根据题目描述,输入应该是有效的,即确实存在这样的数字,所以代码不需要处理这些异常。 在代码转换时,需要注意变量声明的位置,C++需要明确类型,比如在循环中声明int num,或者使用auto。此外,函数的参数需要将int[] nums转换为C++中的vector&lt;int&gt;&amp; nums或者指针形式。用户可能希望代码使用vector,所以参数改为vector&lt;int&gt;&amp; nums。 总结步骤: 1. 将bitSums数组初始化为0。 2. 遍历每个数字,每个位,累加bit。 3. 计算每位模3的结果,组合成结果。 4. 返回结果。 现在编写C++代码,函数参数使用vector&lt;int&gt;&amp;,循环使用范围for循环。注意C++中右移操作符的行为是否与Java一致,Java的&gt;&gt;是带符号右移,C++中对于有符号数也是带符号右移,所以相同。 测试例子,比如输入[2,2,3,2],应该返回3。或者更复杂的例子,确保代码正确。 最后,解释代码时,需要分步骤说明每个部分的作用,特别是位统计和模3的原因,以及如何通过左移构造结果。&lt;/think&gt;以下是将该Java代码转换为C++的代码实现及逐步讲解: ```cpp int singleNumber(vector&lt;int&gt;&amp; nums) { int bitSums[32] = {0}; // 1. 创建32位二进制位统计数组 // 2. 遍历所有数字统计每一位的1出现次数 for (int num : nums) { for (int i = 0; i &lt; 32; i++) { // 从最高位(第31位)开始检查每一位是否为1 bitSums[i] += (num &gt;&gt; (31 - i)) &amp; 1; } } // 3. 通过取模3计算结果 int result = 0; for (int i = 0; i &lt; 32; i++) { result = (result &lt;&lt; 1) | (bitSums[i] % 3); // 逐位组合结果 } return result; } ``` #### 核心原理分步解析 1. **位统计阶段** - 每个数字的二进制位会被拆解到32个计数器(对应`bitSums[32]`数组) - 例如数字5(二进制`000...000101`)会让`bitSums[29]`、`bitSums[31]`各加1 - 时间复杂度:$O(32n)$,空间复杂度:$O(1)$ 2. **取模运算阶段** - 关键点:出现3次的数字在每个位的总和必然是3的倍数 - 例如某位总和为7(7%3=1)表示只出现一次的数字在该位为1 - 使用`bitSums[i] % 3`获取目标数字在该位的值 3. **结果重组阶段** - 通过左移位操作逐位构建最终数字 - `result &lt;&lt; 1`将已处理位左移腾出新位置 - `|`操作符将当前位的值合并到结果中 #### 代码差异说明 1. 数组初始化:C++要求显式初始化`int bitSums[32] = {0}` 2. 循环语法:C++使用`for (int num : nums)`遍历vector 3. 位运算符:`|`比`+`更符合位运算语义(但两者在此处等效) #### 示例验证 输入:`[2,2,3,2]`(二进制`10,10,11,10`) - 最低位总和:1(2出现3次) + 1(3出现1次)= 4 &rarr; 4%3=1 - 第二位总和:3(2出现3次) + 1(3出现1次)= 4 &rarr; 4%3=1 结果:二进制`11` &rarr; 十进制3 该方法通过二进制位的数学特性,以线性时间、常数空间解决「只出现一次的数字」问题。
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