剑指Offer-数组中只出现一次的数字

题目描述 [数组中只出现一次的数字]

一个整型数组里除了两个数字之外,其他的数字都出现了两次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。

解题思路一

hashmap

代码

class Solution {
public:
    void FindNumsAppearOnce(vector<int> data,int* num1,int *num2) {
        unordered_map<int, int> hashmap;
        for(auto num:data)
            hashmap[num]++;

        vector<int> res;
        for(auto it:hashmap){
            if(it.second==1)
                res.push_back(it.first);
        }
        *num1 = res[0];
        *num2 = res[1];
    }
};

解题思路二

转自 https://blog.csdn.net/zh_ang_lei/article/details/50908074

  1. 首先交待一下异或的基本性质:2个相同的数异或等于0,且异或操作(^)满足结合律和交换律。

  2. 再来考虑一种简单一点的情况:一个数组中只有一个元素出现唯一的一次,而有其他元素都出现2次。那么我们用0依次异或数组中每一个元素,得到的就是那个唯一的元素。因为我们可以利用交换律和结合律将相同的元素移动到一起,那么在利用结合律,相同的元素两两先异或,得到0,最后得到很多0和唯一的元素异或,所以最终的答案就是那个唯一的元素。

  3. 所以,如果我们能把原来问题中的数组,分成2个子数组,使得每个子数组中都只有一个唯一的元素以及很多成对的元素,那么我们就可以求出每个子数组中唯一的元素,最终就可以得到原数组中2个出现次数唯一的元素。

方法是这样的:

  • 首先数组中所有元素依次异或,因为相同的元素异或得到0,所以最终的答案就等于那2个唯一的元素a^b的值。

  • 因为a,b不同,所以异或得到的答案肯定是不等于0的,那么我们就找到a^b的二进制表示中第一个为1的位,假如是第k位。而a,b两个数在第k位上是不同的,一个为0,一个为1

  • 接下来我们将第k位是1的分成一组,第k位是0的分成一组,如果2个元素相同,那么他们第k位肯定是一样的,所以肯定被分到同一组中。而a,b则被分到2组中去了。

  • 然后我们就可以在每个分组中异或每一个元素,最终就可以得到那2个唯一的元素。

代码

class Solution {
public:
    void FindNumsAppearOnce(vector<int> data,int* num1,int *num2) {
        int num = data.size();

        int ret = 0;
        for(int i=0; i<num; i++)
            ret ^= data[i];

        //找到第一个k位
        int pos = 1;
        while(((ret>>pos) & 1) != 1 )
            pos++;

        //将包含num1 and num2 分开
        for(int i=0; i<num; i++)
        {
            if(((data[i]>>pos) & 1) != 1 )
                *num1 ^= data[i];
            else
                *num2 ^= data[i];
        }
    }
};
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