【剑指offer刷题日记 Java版】 腾讯亲历面试原题 56 - I. 数组中数字出现的次数

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题目

一个整型数组 nums 里除两个数字之外,其他数字都出现了两次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。要求时间复杂度是O(n),空间复杂度是O(1)。

示例 1:

输入:nums = [4,1,4,6] 输出:[1,6] 或 [6,1] 示例 2:

输入:nums = [1,2,10,4,1,4,3,3] 输出:[2,10] 或 [10,2]

解法 异或位运算

异或即相同为0,不同为1,运用异或则出现两次的数字们都会被消除为0,而只有那两个只出现一次的数字会最后被留下来。

但是因为最后被留下来的是那两个只出现一次的数字的和,假设为A,而我们并无法直接从这个和知道这两个数字具体是什么,所以我们首先可以先找出A里第一个为1的最低位。为什么需要为1呢,因为异或的情况下,为1说明两个数在这个位置是不同的,则我们可以依据这个位置是0还是1给分成两部分。一部分为这个位置是1的数,另一部分是这个部分是0的数,这两个数一定分别在这两个部分,然后我们再对这两个部分进行分别的异或,最后留下的两个数即为我们要的答案。

class Solution {
    public int[] singleNumbers(int[] nums) {
        int sum = 0;
        
        // 异或得到两个数的和
        for(int i = 0; i < nums.length;i++){
            sum ^= nums[i];
        }
        
        // 寻找到和里第一个为1的位置
        int first = 1;
        while((sum & first) == 0){
            first = first << 1;
        }

        int[] result = new int[2];
        for(int i = 0; i < nums.length;i++){
            // 根据底意个为1的位置将数字们分成两部分
            if((nums[i] & first) == 0){
                // 每个部分分别异或
                result[0] ^= nums[i];
            }else{
                result[1] ^= nums[i];
            }
        }
        return result;
    }
}

时间复杂度:O(n)

空间复杂度;O(1)