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
解题思路
-
问题分析：
- 目标是找到在一个数组中只出现一次的数字，而数组中除了一个数字之外，其余的数字都恰好出现了两次。
- 考虑到数组的长度为n，我们需要设计一个时间复杂度为O(n)的算法。
- 空间复杂度应该尽可能优化，尽量减少额外空间的使用。
-
思路设计：
- 使用哈希表（HashMap）记录每个数字出现的次数，遍历数组时更新哈希表。
- 遍历结束后，查找哈希表中出现次数为1的数字，即为我们需要的结果。
- 但是，根据题目要求，我们还需要考虑空间优化。虽然HashMap提供了便利，但理论上我们只需要一个定长的数组来记录数字出现的次数（假设数字范围在0到8之间，这是一个简化的假设，实际使用时需要根据数字范围调整数组大小）。
- 如果我们假设数字范围在0到某个固定值M之间，可以创建一个长度为M+1的数组来计数，这样就不需要额外的哈希表开销。
-
实现细节：
- 如果使用HashMap，代码较为直观，但空间复杂度为O(n)（哈希表的开销）。
- 如果使用定长数组，需要预先知道数字的范围。假设数字范围已知且不大，这种方法能有效减少空间使用。
最终代码：
import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class Main {
public static int solution(int[] inp) {
Map<Integer,Integer> map=new HashMap<>();
int[] nums = new int[9];
Arrays.fill(nums,0);
for (int i : inp) {
if(map.containsKey(i) != true){
map.put(i,1);
}else {
map.put(i,map.get(i) + 1);
}
}
return map.entrySet().stream()
.filter(entry -> entry.getValue() == 1)
.map(Map.Entry::getKey)
.findFirst()
.map(key -> (int) key)
.orElse(0);
}
}
