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。

算法步骤

1. 异或运算：异或运算有一个非常有用的性质：

   • 任何数和 0 做异或运算，结果仍然是原来的数，即 a ^ 0 = a。
   • 任何数和其自身做异或运算，结果是 0，即 a ^ a = 0。
   • 异或运算满足交换律和结合律，即 a ^ b ^ a = (a ^ a) ^ b = 0 ^ b = b。

2. 利用异或运算的性质：我们可以遍历整个数组，将所有数字进行异或运算。由于相同的数字异或结果为 0，最终剩下的就是那个唯一出现一次的数字

代码

public class Main { public static int solution(int[] cards) { int result = 0; // 遍历数组，进行异或运算 for (int card : cards) { result ^= card; } 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);
}

}