题目分析 | 豆包MarsCode AI 刷题

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问题描述: 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。

要求:

设计一个算法,使其时间复杂度为 O(n),其中 n 是班级的人数。 尽量减少额外空间的使用,以体现你的算法优化能力。

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 完整代码:

def solution(inp):

# 初始化结果变量为0
result = 0

# 遍历数组中的每一个元素
for num in inp:
    # 对每一个元素进行异或运算
    result ^= num

# 返回最终结果
return result

if name == "main": # 添加你的测试用例 print(solution([1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 5, 5]) == 4) print(solution([0, 1, 0, 1, 2]) == 2) print(solution([7, 3, 3, 7, 10]) == 10) #

  • result ^= num:这是异或运算,相同数字异或结果为0,不同数字异或结果为1。因此,所有出现两次的数字异或后会相互抵消,最终剩下的就是唯一出现一次的数字。

测试用例

  • 我们添加了第三个测试用例 [7, 3, 3, 7, 10],以确保代码的正确性。

你可以运行这段代码来验证其正确性 这个问题可以利用位运算中的异或操作来解决。异或操作有如下几个性质:

  1. 自反性:a⊕a=0a⊕a=0
  2. 单位元:a⊕0=aa⊕0=a
  3. 交换性:a⊕b=b⊕aa⊕b=b⊕a
  4. 结合性:(a⊕b)⊕c=a⊕(b⊕c)(a⊕b)⊕c=a⊕(b⊕c)

根据题目的描述,在这个班级中大多数数字出现了两次,只有一个数字出现了一次。利用异或的性质,如果我们对所有的数字进行异或操作,成对出现的数字会抵消成0,而唯一出现一次的数字则会保留下来。