260. 只出现一次的数字 III

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260. 只出现一次的数字 III

给定一个整数数组 nums,其中恰好有两个元素只出现一次,其余所有元素均出现两次。 找出只出现一次的那两个元素。你可以按 任意顺序 返回答案。

进阶:你的算法应该具有线性时间复杂度。你能否仅使用常数空间复杂度来实现?

示例 1:

输入:nums = [1,2,1,3,2,5]
输出:[3,5]
解释:[5, 3] 也是有效的答案。
示例 2:

输入:nums = [-1,0]
输出:[-1,0]
示例 3:

输入:nums = [0,1]
输出:[1,0]

提示:

  • 2 <= nums.length <= 3 * 10^4
  • 2 ^31 <= nums[i] <= 2^31 - 1
  • 除两个只出现一次的整数外,nums 中的其他数字都出现两次

解题思路

  • 因为恰好有两个元素只出现一次,其余所有元素均出现两次,将所有元素进行异或,相同的元素互相抵消,所以最后异或的结果就是两个不相同元素的异或结果
  • 又因为两个不相同的元素的二进制表示必有一位不相同,而不相同的二进制位就是异或结果中为1的那些数位,所以我们可以根据这个数位是0还是1,将元素分为2组,相同元素的二进制位全部相同,所以必然分到一组,异或结果为0.而不同元素之间这位必然不同,必然被分到两个不同的组,所以最后两个组异或的结果就是只出现一次的那两个元素,我们只需要返回两个组异或后的结果即可

代码

class Solution {
public:
    vector<int> singleNumber(vector<int> &nums) {

        
        int c(0);
        for (int i:nums) {
            c ^= i;
        }
        int tar = 1;
        for (int i = 0; i < 30; ++i) {
            if ((tar & c) != 0)
                break;
            tar <<= 1;
        }
        int a = 0, b = 0;
        for (int i:nums) {
            if ((tar & i) == 0)
                a ^= i;
            else b ^= i;
        }
        return vector<int>{a,b};
    }
};
  • 时间复杂度:O(n),其中 n 是数组nums 的长度。
  • 空间复杂度:O(1)。