找单独的数 | 豆包MarsCode AI 刷题

题目分析

在一个班级中，每位同学都拿到了一张卡片，上面有一个整数。有趣的是，除了一个数字之外，所有的数字都恰好出现了两次。现在需要你帮助班长小C快速找到那个拿了独特数字卡片的同学手上的数字是什么。

测试样例

样例1：

输入：cards = [1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 5, 5]
输出：4
解释：拿到数字 4 的同学是唯一一个没有配对的。

样例2：

输入：cards = [0, 1, 0, 1, 2]
输出：2
解释：数字 2 只出现一次，是独特的卡片。

样例3：

输入：cards = [7, 3, 3, 7, 10]
输出：10
解释：10 是班级中唯一一个不重复的数字卡片。

约束条件

• 1 ≤ cards.length ≤ 1001
• 0 ≤ cards[i] ≤ 1000
• 班级人数为奇数
• 除了一个数字卡片只出现一次外，其余每个数字卡片都恰好出现两次

分析：你需要在一个整数数组中找到唯一一个出现一次的数字，而其他数字都恰好出现两次。 由于题目要求时间复杂度为 O(n)，并且尽量减少额外空间的使用，我们可以考虑使用位运算来解决这个问题。

解题思路

数据结构选择

由于题目要求时间复杂度为 O(n)，并且尽量减少额外空间的使用，我们可以考虑使用位运算来解决这个问题。位运算可以在常数时间内完成，并且不需要额外的空间。

算法步骤

1. 异或运算：

   • 异或运算（XOR）有一个重要的性质：对于任何整数 a，a ^ a = 0，a ^ 0 = a。
   • 因此，如果我们对数组中的所有元素进行异或运算，所有出现两次的数字会相互抵消，最终剩下的就是只出现一次的数字。

2. 实现细节：

   • 初始化一个变量 unique_card 为 0。
   • 遍历数组中的每个元素，将其与 unique_card 进行异或运算。
   • 最终 unique_card 的值就是只出现一次的数字。
   • 代码实现

   • 复杂度分析

def solution(inp):
    unique_card = 0
    for card in inp:
        unique_card ^= card
    return unique_card

# 测试样例       # 输出: 10



if __name__ == "__main__":
    # Add your test cases here

    print(solution([1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 5, 5]) == 4)
    print(solution([0, 1, 0, 1, 2]) == 2)

• 时间复杂度：O(n)，其中 n 是数组的长度。我们只需要遍历数组一次。
• 空间复杂度：O(1)，我们只使用了常数级别的额外空间。

总结

通过使用异或运算，我们可以在 O(n) 的时间复杂度和 O(1) 的空间复杂度内解决这个问题。这种方法不仅高效，而且非常简洁。