136 - 只出现一次的数字 - python

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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

题目要求找出只出现过一次的那个元素,一种方法是首先使用set进行去重,然后依次判断set中的元素在数组中出现的次数,。直到找到那个只出现一次的元素。

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        if nums == []: return None

        n = list(set(nums))
        for i in n:
            if nums.count(i) == 1:
                return i

或者依次访问数组中的元素,并使用另一个数组存放已访问过的元素。如果当前访问元素在数组中不存在,则将其加入到数组中;如果已存在,则将其从数组中移除。最后返回数组的最后一个元素,即只出现了一次的元素。

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        if nums == []: return None

        stack = []
        for i in nums:
            if i not in stack:
                stack.append(i)
            else:
                stack.remove(i)

        return stack[-1]

或者是利用字典来保存访问的元素,如果当前访问元素在字典中不存在则将其加入字典,否则将其从字典移除,最后返回字典的中最后一个元素的键。

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        if nums == []: return None

        d = {}
        for i in nums:
            if i not in d.keys():
                d[i] = 1
            else:
                d.pop(i)

        return d.popitem()[0]

或者使用计数器函数Counter()来统计数组中的元素及其对应的出现次数,然后依次遍历找到值等于1的键即可。


class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        if nums == []: return None

        d = Counter(nums)
        for k in d.keys():
            if d[k] == 1:
                return k

位运算法

异或 ⊕ \oplus ⊕d的运算规律是:

  • 如果 a a a和 b b b相同,则异或结果为1
  • 如果 a a a和 b b b不同,则异或结果为0

运算法则有:

  • a ⊕ 0 = a a \oplus 0 = a a⊕0=a
  • a ⊕ a = 0 a \oplus a = 0 a⊕a=0
  • a ⊕ b = b ⊕ a a \oplus b = b \oplus a a⊕b=b⊕a
  • a ⊕ b ⊕ c = a ⊕ ( b ⊕ c ) = ( a ⊕ b ) ⊕ c a \oplus b \oplus c = a \oplus (b \oplus c) = (a \oplus b) \oplus c a⊕b⊕c=a⊕(b⊕c)=(a⊕b)⊕c
  • a ⊕ b ⊕ a = 0 a \oplus b \oplus a = 0 a⊕b⊕a=0

因此将所有数进行异或操作就可以得到唯一的数字。

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

参考 官方题解