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
-
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
- 初始化一个变量
result为0。 - 遍历数组中的每一个数字,将
result与当前数字进行异或运算。 - 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);
}
}