只出现一次的数字 III

只出现一次的数字 III

CategoryDifficultyLikesDislikes
algorithmsMedium (73.51%)620-

Tags

bit-manipulation

Companies

Unknown

给定一个整数数组  nums,其中恰好有两个元素只出现一次,其余所有元素均出现两次。 找出只出现一次的那两个元素。你可以按  任意顺序  返回答案。

**进阶:**你的算法应该具有线性时间复杂度。你能否仅使用常数空间复杂度来实现?

示例 1:

1
2
3
输入:nums = [1,2,1,3,2,5]
输出:[3,5]
解释:[5, 3] 也是有效的答案。

示例 2:

1
2
输入:nums = [-1,0]
输出:[-1,0]

示例 3:

1
2
输入:nums = [0,1]
输出:[1,0]

提示:

  • 2 <= nums.length <= 3 * 104
  • -231 <= nums[i] <= 231 - 1
  • 除两个只出现一次的整数外,nums  中的其他数字都出现两次

Discussion | Solution

解法

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
struct Solution;

// @lc code=start
impl Solution {
    /// ## 解题思路
    /// - 位运算
    /// 1. a ^ a  = 0
    ///    a ^ b != 0   ( a != b )
    /// 2. nums.xor() = a ^ b = x,  (a, b为nus中的只出现一次的数字);
    /// 3. mask = x & -x (取x的最右一位1), 此时a,b在该位必定有一个为0, 一个为1;
    /// 4. nums[i] & mask 将 nums分为两个部分, 此时a, b将分别在这两个子集合中;
    /// 5. 分别计算这两个集合的 xor_sum, 结果分别为a, b
    pub fn single_number(nums: Vec<i32>) -> Vec<i32> {
        let xor_sum = nums.iter().fold(0, |acc, &n| acc ^ n);
        let mask = xor_sum & -xor_sum;
        let (nums1, nums2): (Vec<i32>, Vec<i32>) = nums.iter().partition(|&n| n & mask == 0);

        vec![
            nums1.iter().fold(0, |a, &n| a ^ n),
            nums2.iter().fold(0, |a, &n| a ^ n),
        ]
    }
}
// @lc code=end

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
class Solution {
public:
    /*
    * ## 解题思路
    * - 位运算
    * 1. 先将所有数字进行异或操作,得到一个异或结果xor, 由于存在两个不同的元素,则xor必不为0;
    * 2. 根据xor,计算mask = xor & -xor, 得到xor第一个1
    * 3. 使用mask与每个数字进行与操作,将nums分成两个子nums1, nums2,
    * 4. 分别对两个nums1, nums2执行xor操作,得到最后两个不同的数;
    */
    vector<int> singleNumber(vector<int>& nums) {
        long div = 0;
        int a = 0, b = 0;
        for(auto n: nums)
            div ^= n;
        div &= -div;

        for(auto n: nums){
            if(div & n)
                a ^= n;
            else
                b ^= n;
        }
        return {a,b};
    }
};
updatedupdated2024-08-252024-08-25