136. 只出现一次的数字

根据左神的数据结构和算法课程整理

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

位运算的知识

基本概念：

• 按位与 &：两位全为1，才为1，否则为0
• 按位或 |：两位有一个为1，才为1，否则为0
• 按位异或 ^：两位一个为1，一个为0时的结果为1，否则为0
• 按位取反：0变为1，1变为0

如何计算：

• 正数的原码首位为0，负数首位为1
• 正数的原码、反码、补码都相同（三码合一）
• 负数先算原码，原码首位为1，其余和其正数一样；然后计算其反码，也就是符号位（首位）不变，其他位取反，再算其补码，补码=反码+1
• 结果按照补码计算后再变为源码

按位异或的一些公式：

//一个数与0异或，结果还为这个数
0 ^ a = a;
​
//一个数与1异或，结果为这个数的反码
1 ^ a = ~a;
​
//一个数与自己异或，结果为0
a ^ a = 0;
​
//按位异或满足交换律和结合律
a ^ b ^ c = a ^ (b ^ c);

有了这些知识就可以做这个题了。

解题思路

因为有一些数出现了两次，只有一个数出现了一次，那么把这些数都异或一遍，如果出现过两次，根据交换律，可以先让它们自己进行异或，那么结果为0，最后就只剩下0和出现一次的数进行异或，那么就剩下了这个数。

代码实现

public class SingleNumber {
    public static void main(String[] args){
        int[] arr = new int[]{1,1,2,2,2,2,3,3,3,3,3,3,4,4,4,4,5,5,5};
        System.out.println(SingleNumber.singleNumber(arr));
    }
​
​
    public static int singleNumber(int[] nums) {
        int eor = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            eor = eor ^ nums[i];
        }
        return eor;
    }
}