找单独的数

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： 1.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。 2.尽量减少额外空间的使用，以体现你的算法优化能力。

完整代码： public class Main { public static int solution(int[] cards) { // 初始化结果为0 int result = 0;

    // 遍历数组中的每个数字
    for (int number : cards) {
        // 对每个数字进行异或运算
        result ^= number;
    }
    
    // 返回结果
    return result;
}

public static void main(String[] args) {
    // 测试用例
    System.out.println(solution(new int[]{1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 5, 5}) == 4);
    System.out.println(solution(new int[]{0, 1, 0, 1, 2}) == 2);
    System.out.println(solution(new int[]{7, 3, 3, 7, 10}) == 10);
}

} 初始化结果变量 int result = 0; 需要一点思路提示

好的，让我们一起来分析这个问题。

问题理解

我们需要在一个整数数组中找到唯一一个出现一次的数字。数组中的其他数字都恰好出现两次。

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。

算法步骤

1. 异或运算：异或运算有一个重要的性质，即对于任何整数 x：

   • x ^ x = 0 （任何数与自身异或结果为0）
   • x ^ 0 = x （任何数与0异或结果为自身）

2. 利用异或运算的性质：我们可以遍历整个数组，将所有元素进行异或运算。由于相同的数字异或结果为0，最终剩下的就是那个唯一的数字。

伪代码

result = 0
for each number in cards:
    result = result ^ number
return result

代码框架

可以根据上述思路在代码中实现：

public class Main {
    public static int solution(int[] cards) {
        // 初始化结果为0
        int result = 0;
        
        // 遍历数组中的每个数字
        for (int number : cards) {
            // 对每个数字进行异或运算
            result ^= number;
        }
        
        // 返回结果
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
   
     // 测试用例
        System.out.println(solution(new int[]{1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 5, 5}) == 4);
        System.out.println(solution(new int[]{0, 1, 0, 1, 2}) == 2);
        System.out.println(solution(new int[]{7, 3, 3, 7, 10}) == 10);
    }
}
### 总结
通过使用异或运算，我们可以在 O(n) 的时间复杂度内找到唯一的数字，并且不需要额外的空间。