面试题56 - I. 数组中数字出现的次数


题目 面试题56 - I. 数组中数字出现的次数

一个整型数组 nums 里除两个数字之外,其他数字都出现了两次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。要求时间复杂度是O(n),空间复杂度是O(1)

示例

示例 1:

输入:nums = [4,1,4,6]
输出:[1,6] 或 [6,1]

示例 2:

输入:nums = [1,2,10,4,1,4,3,3]
输出:[2,10] 或 [10,2]

限制:

2 <= nums <= 10000

方法二 二分法

  • 知识提供一种思路,这个代码在leetcode 运行会超时
  • 一个很棒的概念 只要符合单调,就可以二分
class Solution {
    public int[] singleNumbers(int[] nums) {
        int sum =0 ,min=Integer.MAX_VALUE, max = Integer.MIN_VALUE,zeroCount = 0;
        for (int num:nums) {
            if (num==0)
                zeroCount += 1;
            min = Math.min(min,num);
            max = Math.max(max,num);
            sum ^= num;
        }
        // 需要特判一下某个数是0的情况。
        if (zeroCount == 1)
            return new int[]{sum,0};
        int lo =min,hi = max;
        while (lo<=hi) {
            int mid = lo<0?lo+hi >>1 :lo+(hi-lo)>>1;
            int loSum =0,hiSum = 0;
            for (int num:nums) {
                if (num<=mid)
                    loSum ^= num;
                else
                    hiSum ^= num;
            }

            if (loSum!=0&&hiSum!=0)
                // 两个都不为0,说明 p 和 q 分别落到2个数组里了。
                return new int[]{loSum,hiSum};

            if (loSum==0)
                // 说明 p 和 q 都比 mid 大,所以比 mid 小的数的异或和变为0了。
                lo =mid;
            else
                // 说明 p 和 q 都不超过 mid
                hi = mid;

        }
        // 其实如果输入是符合要求的,程序不会执行到这里,为了防止compile error加一下
        return null;
    }
}

解题思路 分组异或 (需要对位运算符理解很深刻)

class Solution(object):
    def singleNumbers(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: List[int]
        """
        ret = functools.reduce(lambda x, y: x ^ y, nums) # 运算规则:0^0=0;   0^1=1;   1^0=1;   1^1=0;
        # 获得ret中最低位的1 0&0=0;   0&1=0;    1&0=0;     1&1=1;
        div = 1
        while div & ret == 0:
            div <<= 1
        a, b = 0, 0
        for n in nums:
            if n & div:
                a ^= n
            else:
                b ^= n
        return [a, b]