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

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
一、题目：

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。例如数组为{1，3，5，7，1，3，5，9}，找出7和9。

二、解答：

1、运用异或运算符的解法

我们先考虑上述问题的简单版本： 一个数组里面只有一个数字出现一次，其他都出现两次，请找出这个数字。

    这个问题可以可以使用用异或的性质解决。异或的性质：对于整数a,有

                     （1） a^a=0

                     （2）a^0=a

                     （2）a^b^c=a^(b^c)=(a^c)^b

  利用以上的性质，上面的题目的解法为：

public static void findNumAppearOnce(int[] arr) {
int result = 0;
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
result ^= arr[i];
}
System.out.println(result);
有了以上的基础，解文章开始时提出的问题的思路如下：

(1)对于出现两次的元素，使用“异或”操作后结果肯定为0，那么我们就可以遍历一遍数组，对所有元素使用异或操作，那么得到的结果就是两个出现一次的元素的异或结果。

(2)因为这两个元素不相等，所以异或的结果肯定不是0，也就是可以再异或的结果中找到1位不为0的位，例如异或结果的最后一位不为0。

(3)这样我们就可以最后一位将原数组元素分为两组，一组该位全为1，另一组该位全为0。

(4)再次遍历原数组，最后一位为0的一起异或，最后一位为1的一起异或，两组异或的结果分别对应着两个结果。

复制代码
/*
解法1：
1、思路：
(1)对于出现两次的元素，使用“异或”操作后结果肯定为0，那么我们就可以遍历一遍数组，对所有元素使用异或操作，那么得到的结果就是两个出现一次的元素的异或结果。
(2)因为这两个元素不相等，所以异或的结果肯定不是0，也就是可以再异或的结果中找到1位不为0的位，例如异或结果的最后一位不为0。
(3)这样我们就可以最后一位将原数组元素分为两组，一组该位全为1，另一组该位全为0。
(4)再次遍历原数组，最后一位为0的一起异或，最后一位为1的一起异或，两组异或的结果分别对应着两个结果。
2、复杂度：
（1）时间复杂度：第一次循环，将所有元素异或得到对应结果，时间开销为O(n)；第二次循环，找出第一次异或结果为1的位，时间开销为O(32)；第三次循环，根据为1的位将元素分为两组进行异或得到两个结果，时间复杂度为O(n)，所以总的时间复杂度为T(n) = 2*O(n)+O(32) = O(n)。
（2）空间复杂度：常数，因为只分配了两个空间用于结果的保存，因此空间复杂度为常数。
*/

public static int[] findNumsAppearOnce2(int[] arr) {
    if(arr.length < 2)
        return arr;

    int[] result = new int[2];  //要返回的结果  
    int res = arr[0];  //第一次对所有元素进行亦或操作结果  
    for(int i=1; i<arr.length; i++) {
        res ^= arr[i];
    }
    int bitIndex = 0;
    for(int i=0; i<32; i++) {  //找出亦或结果为1的位。  
        if((res>>i & 1) == 1) {
            bitIndex = i;
            break;
        }
    }
    for(int i=0; i<arr.length; i++) { //根据bitIndex为1，将元素分为两组  
        if((arr[i] >> bitIndex & 1) == 1)
            result[0] ^= arr[i];   //对应位为1，亦或得到的结果  
        else
            result[1] ^= arr[i];   //对应位为0，亦或得到的结果  
    }

    return result;
}

复制代码
2、运用HashMap的解法

(1）思路：

使用一个Map，Map对应的键值key就是数组中的元素，value就是这个元素出现的次数。这样我通过一次遍历数组中的元素，
如果元素出现在map中，则将其对应的value加1，否则将元素添加到map中，这样遍历一遍数组，我们就可以得到数组中每个元素对应出现的次数，
然后再通过遍历一遍map，返回value为1对应的key就是我们需要求得元素。

复制代码
/*
解法2：
（1）思路：这个可以可以使用一个Map，Map对应的键值key就是数组中的元素，value就是这个元素出现的次数。这样我
通过一次遍历数组中的元素，如果元素出现在map中，则将其对应的value加1，否则将元素添加到map中，这样遍历一遍数组，我们就可以得到数组中每个元素对应出现的次数，然后再通过遍历一遍map，返回value为1对应的key就是我们需要求得元素。
（2）时间复杂度：因为首先需要遍历一遍数组，时间开销为O(n)，构建完map后需要遍历一遍map找到value为1的元素，而map的个数为n/2，时间开销为O(n/2)，所以总的时间开销为O(n)。
（3）空间复杂度：因为需要建立一个map，而且最后map的大小为n/2，所以空间复杂度为O(n)。
*/
public static void findNumsAppearOnce1(int[] arr) {
//Map对应的键值key就是数组中的元素，value就是这个元素出现的次数
Map<Integer, Integer> hashMap = new HashMap<Integer, Integer>();
for (int i : arr) {
if (hashMap.containsKey(i)) {
hashMap.put(i, hashMap.get(i) + 1); //如果存在，value值加1
} else {
hashMap.put(i, 1); //如果不存在，存入hashMap,value值等于1
}
}

    //遍历一遍map，返回value为1对应的key就是我们需要求得元素
    Set<Integer> set = hashMap.keySet();
    for (int i : set) {
        if (hashMap.get(i) == 1) {
            System.out.print(i+" ");
        }
    }
}