找单独的数

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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。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好的,让我们来分析一下这个问题。

问题理解

题目要求我们从一个数组中找到那个唯一没有成对出现的数字。数组中的其他数字都成对出现,只有一个是单独的。

数据结构选择

由于我们只需要找到一个单独的数字,不需要存储额外的信息,因此不需要复杂的数据结构。

算法思路

  1. 异或运算:一个非常高效的方法是使用异或运算(XOR)。异或运算有一个特性:

    • a ^ a = 0 (任何数与自己异或结果为0)
    • a ^ 0 = a (任何数与0异或结果为它本身)
    • 异或运算满足交换律和结合律,即 a ^ b ^ a = (a ^ a) ^ b = 0 ^ b = b

    因此,如果我们对数组中的所有数字进行异或运算,成对的数字会相互抵消,最终剩下的就是那个单独的数字。

算法步骤

  1. 初始化一个变量 result 为0。
  2. 遍历数组中的每一个数字,将 result 与当前数字进行异或运算。
  3. 遍历结束后,result 就是那个单独的数字。

代码框架

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

    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);
    }
}