leetcode:只出现一次的数字

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题目描述

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

思路

根据题目描述，由于加上了时间复杂度必须是 O(n)，并且空间复杂度为 O(1)的条件，因此不能用排序方法，也不能使用 map 数据结构。

我们可以利用二进制异或的性质来完成，将所有数字异或即得到唯一出现的数字。

步骤：

1. 异或的性质 两个数字异或的结果a^b是将 a 和 b 的二进制每一位进行运算，得出的数字。 运算的逻辑是 如果同一位的数字相同则为 0，不同则为 1
2. 异或的规律
3. 任何数和本身异或则为0
4. 任何数和 0 异或是本身
5. 很多人只是记得异或的性质和规律，但是缺乏对其本质的理解，导致很难想到这种解法（我本人也没想到）
6. bit 运算

代码：

var singleNumber = function (nums) {
    let ret = 0;
    for (let index = 0; index < nums.length; index++) {
        const element = nums[index];
        ret = ret ^ element;
    }
    return ret;
};

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)O(n)，其中 nn 是数组长度。只需要对数组遍历一次。
• 空间复杂度：O(1)O(1)。