一、题目解析: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。
题目要求:
- 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。
题目思路:
- 题目分析
通过利用异或运算的特性,我们可以在 O(n) 的时间复杂度内,并且不使用额外空间的情况下,找到唯一出现一次的数字 - 算法设计
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。 - 代码实现 (Java)
public class Main {
public static int solution(int[] cards) {
// Edit your code here
int a = 0;
for (int i = 0; i < cards.length; i++) {
a ^= cards[i];
}
return a;
}
public static void main(String[] args) {
// Add your test cases here
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);
}
}
二、知识总结
代码解析
初始化一个变量 result 为 0:
int result = 0;
遍历数组中的每个元素,并将每个元素与 result 进行异或运算:
for (int card : cards) {
result ^= card;
}
最终 result 的值就是那个唯一的独特数字:
return result;
时间复杂度分析:
只遍历了一次数组,时间复杂度为 O(n)O(n)。
空间复杂度分析:
未使用额外存储,空间复杂度为 O(1)O(1)。
知识解析:
使用异或运算可以找到唯一的独特数字,主要是因为异或运算具有以下几个关键特性:
- 自反性:任何数与自身异或的结果是 0,即
a ^ a = 0。 - 零的特性:任何数与 0 异或的结果是它本身,即
a ^ 0 = a。 - 交换律和结合律:异或运算满足交换律和结合律,即
a ^ b ^ a = (a ^ a) ^ b = 0 ^ b = b。
三、学习计划
高效利用豆包MarsCode AI
新手刷题可以使用以下高效学习方法:
- 明确目标,规划时间:每天坚持刷题,从简到难。可以使用豆包MarsCode AI中的“每日推荐”功能制定每日刷题目标,并合理分配时间。
- 解析并记录错题:错题重点关注思路和代码实现的差距。通过豆包MarsCode AI的解析功能,找到重难点,并记录在笔记中。
- 遇难题逐步突破:将较复杂的题目拆解为小步骤,利用AI的提示功能逐个实现。
错题学习建议
- 回顾易错知识点。
- 对比代码与解析代码,找出差异。
四、工具运用
豆包MarsCode AI 在刷题中可以提供十分详细的题解和代码智能纠错功能,还可以寻找网上相关资源整合解决难点:
- 参考书籍:例如《算法导论》等。
- 在线文档和视频:结合LeetCode、Github等平台的算法教程,与豆包MarsCode解析互补使用。
- 实践项目:将学到的知识应用于实践项目,进一步加深理解。
五、总结
通过使用豆包MarsCode AI 刷题工具,使得解题效率、知识总结和错题分析等能力上得到了明显提升。
与相同青训营的同好之志一同学习也能增进相关的结识,与之一同进步,希望这篇分享文章能够帮助到同为初学者之志。